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《东北大学》 2015年
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螺旋密封性能数值分析与参数优化

杨冰  
【摘要】:螺旋密封是一种非接触的动密封,是二十一世纪才迅猛发展起来的一种新型密封技术。这种密封方法可以用在气体或流体的密封,在高温、流体中含有颗粒、具有腐蚀或润滑性差的流体下工作都是有效的。近十年来,螺旋密封越来越受到人们的重视,已经在一些高端领域得到了广泛的应用。目前,由于螺旋密封应用的工况比较复杂,影响其工作的效果的参数有很多,鉴于这些原因,本文主要进行了以下研究:首先在对螺旋密封的工作原理和形成各流量的机理进行研究的基础上,提出了当流体域泵送的流量大于等于压差产生的泄漏流量时,螺旋密封结构就起到了密封的作用。在理论分析的基础上,对螺旋密封方程做了数值模拟,用理论和仿真相结合的方法分析了密封介质的流动种类和运动方程,建立了泵送流量和泄漏流量的模型,推导出封液能力公式,并对螺旋密封结构的参数进行了优化设计,得出最佳螺旋密封结构参数,为层流条件下螺旋密封结构参数的选择提供了参考。最后,根据螺旋密封流体域的初始参数建立三维模型,运用CFD-Fluent软件分别对螺旋的正反转、泵送流动和泄漏流动进行了数值模拟。在此基础上,采用单一变量法,分别研究了在旋转速度、动力粘度、密封长度、间隙、槽深、相对槽宽和螺纹升角变化时,螺旋密封封液能力的变化规律,验证理论分析和封液公式的合理性。
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TH136

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