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低速螺旋槽气体端面密封性能研究

李建中  
【摘要】:高速螺旋槽气体端面密封在石油天然气、化工和航空等重要工业部门中取得日趋广泛的应用,但对低速(≤500rpm)及低压(≤0.8MPa)气体端面密封的研究却很少。本文从SBS橡胶工艺研究及生产的实际需要出发,针对搅拌反应釜的具体工况研究适合的气体端面密封。 在低速螺旋槽气体端面密封稳态特性的有限元分析中,引入了滑移的概念,建立了假设条件下的二维数学模型,详细推导了气膜压力场的稳态控制方程,然后对控制方程进行离散,得到离散方程组后,采用迭代法求解,得到理论上比较精确的气膜密封特性参数,通过大量计算,比较了考虑滑移效应及不考虑滑移效应时的差别。 根据离散方程组的解法,开发出相应的计算软件,根据软件计算结果,讨论了低速螺旋槽气体密封几何参数和工作参数对密封性能的影响,得到一些普遍性的规律可用于指导工程设计。 本文设计加工了试验装置并进行试验,把软件计算结果、实验室试验结果以及工业实验结果进行对比,验证了理论分析及计算程序的正确性及低速气体密封的实用性。 总之,本文通过对低速螺旋槽气体端面密封稳态特性的深入研究,为低速螺旋槽气体密封的工程设计及应用提供理论支持,还为以后的动态、力变形和热变形等研究打下了理论基础。


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