單列雙向螺旋槽干氣密封的性能研究.pdf

1、與傳統(tǒng)的軸端密封相比，干氣密封具有介質(zhì)泄漏量少、端面磨損小、能耗低、運行壽命長和可靠性高等優(yōu)點。目前，該類密封已被廣泛用于離心式壓縮機、離心泵、膨脹機、氣體透平機以及其它高速高壓機器中。近年來，隨著干氣密封技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了新的密封槽型--單列雙向螺旋槽干氣密封。該槽型不但能產(chǎn)生較好的流體動壓效應(yīng)，而且旋轉(zhuǎn)方向不受限制，可以雙向旋轉(zhuǎn)，避免了由于反轉(zhuǎn)及開、停車時造成的密封失效，從而使單列雙向螺旋槽干氣密封的應(yīng)用范圍更加廣泛，大大提高了

2、它的研究和使用價值。 本文應(yīng)用計算流體力學(xué)（CFD）軟件對單列雙向螺旋槽干氣密封端面間流體三維流動及溫度分布進行了數(shù)值計算。選取氣膜為研究對象，建立了三維模型，然后通過網(wǎng)格劃分實現(xiàn)了從微觀尺度到宏觀尺度的快速過渡，通過求解三維N-S方程，得到了氣膜的壓力分布、速度矢量分布、質(zhì)點軌跡、渦量分布等，并在等閉合力的假設(shè)下，動環(huán)槽形幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)對密封性能的影響進行了理論研究；然后求解能量方程，得到氣膜內(nèi)及動、靜環(huán)內(nèi)的溫度場的分布，及端面

3、溫升的影響因素，并考慮了溫度對粘度的影響，得到了變粘度情況下的溫度分布；文章還分析了壓力、轉(zhuǎn)速等因素對密封性能及溫度場的影響，并與單向螺旋槽密封進行對比分析。 通過模擬分析，證明了單列雙向螺旋槽干氣密封在不同工況下的良好的動壓效果和密封效果；根據(jù)流體的流動狀況，從流動的角度解釋了端面熱量的產(chǎn)生過程，表明流體膜溫度升高主要是在高速旋轉(zhuǎn)工況下，由流體內(nèi)部的粘性剪切作用及壓力梯度作用引起的。這對實驗研究有一定的輔助指導(dǎo)作用，并為密封結(jié)