低速氣膜密封動態(tài)特性數(shù)值分析.pdf

1、氣體潤滑非接觸式機械密封（簡稱氣膜密封）具有泄漏量少、磨損小、壽命長、能耗低、密封性能好、維護費用低等優(yōu)點，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于離心壓縮機等高速旋轉(zhuǎn)流體機械。目前應(yīng)用已拓展到攪拌機、反應(yīng)釜等低速旋轉(zhuǎn)機械。實際應(yīng)用中，不可避免地會出現(xiàn)密封失效。造成失效的原因很多，但通常都是密封動態(tài)性能較差的緣故，因此有必要對低速氣膜密封的動態(tài)特性進行研究。 本文提出一種同時考慮低速氣膜密封端面徑向錐度、周向波度、靜環(huán)靜態(tài)角偏差以及各向同性端面粗糙度的理

2、論模型。借助自行開發(fā)的有限元程序求解修正的穩(wěn)態(tài)雷諾方程，得到了端面氣膜壓力分布，計算了開啟力、泄漏率、穩(wěn)態(tài)氣膜剛度系數(shù)、摩擦系數(shù)等穩(wěn)態(tài)特性參數(shù)。利用小擾動法及有限單元法計算了密封平衡位置處氣膜線性化的剛度系數(shù)和阻尼系數(shù)。采用解析法和Newmark算法分別研究了低速氣膜密封的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。分析了各個參數(shù)對低速氣膜密封穩(wěn)態(tài)特性、動態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的影響規(guī)律。穩(wěn)態(tài)分析表明，密封端面徑向錐度、周向波度、靜環(huán)靜態(tài)角偏差和端面粗糙度改變了密封端面周向的