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迷宫式压缩机泄漏特性的分析

朱高涛  
【摘要】: 迷宫密封是一种通过曲折通道增大流动阻力来实现封严的非接触密封,通常用于密封气体,广泛应用于航空、能源、流体等领域的动力机械中。采用迷宫密封的往复式压缩机可以完成洁净气体的压缩和输送,具有压缩过程无润滑、无接触摩擦、气体无污染、安全可靠等优点。国内对这种压缩机需求较大,却长期依赖进口,要实现迷宫式压缩机的国产化,以及对其进行性能优化,必须进行相关的基础理论研究。 本文首先综述了迷宫密封的研究方法,现状及进展,并对其在压缩机轴封中应用的研究进行了回顾。然后本文建立了迷宫密封泄漏流动的数学模型,在此基础上提出了一种计算密封泄漏量的简化分析的迭代方法,通过与现有方法的对比分析,发现该方法计算精度高,有较好的通用性。接着本文采用变质量热力学原理建立了迷宫式压缩机工作过程的数学模型,应用Visual C++编写程序对模型进行了数值求解,得出了迷宫式压缩机的泄漏特性。最后论文建立了迷宫密封的CFD模型,采用FLUENT软件详细地分析了齿形、间隙、腔形、齿数、齿倾斜角以及换热等因素对迷宫密封效果的影响,为迷宫式压缩机的国产化设计和性能优化提供了理论依据。


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