核主泵用流體動壓型機械密封熱彈流效應理論研究.pdf

1、機械密封技術是核主泵的關鍵技術之一，密封的穩(wěn)定性和可靠性直接影響到核主泵的長期安全運行。主泵密封受到高壓作用發(fā)生力變形，粘性剪切摩擦熱引起端面熱變形，改變密封端面溫度場，如果溫度過高，液膜粘度降低，端面變形過大，泄漏率增大，甚至會引起液膜汽化，嚴重影響密封性能。因此探索密封系統(tǒng)傳熱規(guī)律，預測并分析端面變形，對于提高機械密封的使用壽命，開發(fā)機械密封新產品都有重要的指導意義。
　　本文首先以半圓形深槽流體動壓型單級機械密封為研究對象，

2、考慮流體粘溫效應，建立了三維穩(wěn)態(tài)熱流固耦合有限元模型，簡化能量方程，建立了熱彈流潤滑問題的控制方程。其次，建立了由流體域及密封環(huán)組成的二維軸對稱的共軛傳熱有限元模型，計算了對應密封邊界的對流換熱系數(shù)。在此基礎上，不考慮端面變形情況下，分析密封系統(tǒng)傳熱規(guī)律，研究操作參數(shù)對溫度場的影響規(guī)律。最后，基于端面熱彈流變形理論、潤滑與密封等理論，計算密封端面變形，分析熱彈性變形情況下的溫度場，同時研究操作參數(shù)及槽型結構尺寸對密封溫度及密封性能的影響