槽深漸變螺旋槽上游泵送機械密封性能研究.pdf

1、上游泵送機械密封作為新型的密封技術，克服了傳統(tǒng)機械密封摩擦磨損嚴重和壽命短的缺點，能有效的提高密封性能，受到各界的關注和研究，但目前對這種密封的研究尚不夠深入，對密封間隙液膜開啟力的形成機理和三維數(shù)值模擬方法少有研究，加強對上述方面的研究具有重要的理論意義和實際價值。
　　 本文首先將螺旋槽上游泵送機械密封微間隙簡化為三維平行微間隙，以便在排除泵送效應的情況下，通過三維平行微間隙流場的數(shù)值模擬，研究帶槽端面的動壓效應，并為槽深漸

2、變螺旋槽上游泵送機械密封性能的研究提供依據(jù);其次，對螺旋槽上游泵送機械密封微間隙液膜進行參數(shù)化建模和參數(shù)化網(wǎng)格劃分，采用Fluent對跨尺度液膜進行三維數(shù)值模擬，得到液膜開啟力及靜環(huán)端面壓力分布規(guī)律，并與有關測試結果進行對比分析;再次，采用已獲得的液膜數(shù)值模擬方案對周向槽深漸變和徑向槽深漸變螺旋槽上游泵送機械密封微間隙液膜進行數(shù)值模擬，對比分析不同漸變臺階數(shù)的液膜開啟力并得到密封性能最優(yōu)的漸變臺階數(shù)，從而對最優(yōu)模型進行基于空化模型的數(shù)值

3、模擬并與平底槽液膜模型比較分析;最后，對數(shù)值模擬和實驗研究結果進行對比分析。
　　 研究表明，帶槽三維平行微間隙中，液膜移動方向漸縮處產(chǎn)生高壓，漸擴處產(chǎn)生低壓，液膜空化前，平底槽開啟力與槽板或平板平移、平移速度、槽深、板間隙大小無關;液膜空化后，開啟力增大，臺階槽液膜開啟力隨平移速度的增大而增大的幅度比平底槽液膜明顯，同等條件下，槽板平移比平板平移產(chǎn)生更大開啟力，漸擴臺階槽比平底槽、減縮槽產(chǎn)生更大的開啟力。對于螺旋槽上游泵送機械