汽車水泵機械密封的數(shù)值模擬.pdf

1、隨著技術(shù)不斷的進步與發(fā)展,機械密封早已在各種流體機械設(shè)備中得到廣泛的應(yīng)用,并且在機泵用軸封中占有舉足輕重的地位。機械密封件是機械設(shè)備中眾多的基礎(chǔ)零件之一,但是卻關(guān)系著機械設(shè)備一系列的重要性能;機械密封件也是一個易損件,因此一直是國內(nèi)外學(xué)者研究的重要課題。機械密封的研究由于涉及諸多方面的理論知識,例如摩擦力學(xué),流體力學(xué),傳熱學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)等等,比較復(fù)雜,因此國內(nèi)外學(xué)者對機器密封件的研究還并不深入,目前對密封件的研究的最有效的方法是利用大量的

2、資料和經(jīng)驗,超越現(xiàn)實的研究是沒有必要的。
　　 本文對波形彈簧式汽車水泵機械密封件建立模型,結(jié)合了國內(nèi)外學(xué)者對機械密封的理論研究,分析此波形彈簧式機械密封的性能,借助計算機軟件的迅速發(fā)展,從流體力學(xué)的角度,利用CFD流體軟件對機械密封運轉(zhuǎn)過程中密封端面的液膜進行了三維數(shù)值模擬以研究其密封端面的內(nèi)部流場,首先用PRO/E建立了液膜的三維模型,用Fluent自帶的軟件Gambit對液膜的三維模型進行了網(wǎng)格劃分,再導(dǎo)入Fluent中進

3、行一系列參數(shù)的確定,通過數(shù)值仿真機械密封件運轉(zhuǎn)時候液膜的靜壓分布、動壓分布、速度分布等,分析密封件運轉(zhuǎn)過程中內(nèi)部流場,研究密封的結(jié)構(gòu)對流場的影響;由于密封件的軸對稱性,從結(jié)構(gòu)力學(xué)的角度上通過有限元ANSYS軟件對密封副溫度場和應(yīng)力場的進行了二維模擬,選用Plane55單元模擬溫度場,劃分網(wǎng)格后得到密封副的有限元模型,通過計算得到具體的換熱系數(shù)和熱流密度載荷分配等參數(shù),在對密封副的溫度場進行模擬后得出溫度場的等溫線和溫度分布圖等數(shù)據(jù);在應(yīng)