收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

接触式机械密封界面的逾渗机制及通道模拟

周敏  
【摘要】:机械密封件的稳定性、可靠性在高参数化的工业发展要求下愈发重要,密封端面上存在的粗糙度使得其间的接触并不是那么理想,流体可能会找到贯穿整个密封界面的孔隙微通道,从而在压差作用下发生泄漏,故研究分析密封界面间的微通道模型极为关键,已有通道模型中的界面孔隙都被简化为沿径向等高的界面平行间隙或周向成余弦曲线状的通道,虽可简化计算过程,但忽略了那些未连接成贯穿密封界面的孔隙通道,导致泄漏量计算值均大于实测值,使得其应用于泄漏预测时引起很大的误差。本文以接触式机械密封为研究对象,对接触式机械密封界面间的逾渗机制及通道模型进行了研究分析,主要研究工作及分析结果如下:(1)分析了密封界面微通道的结构特征。通过对动环和静环的端面轮廓作数字化模拟,获得了满足分形特征的三维端面形貌,基于粗糙端面的微凸体变形转化过程,得出密封界面间的分形接触模型,分析了形貌参数、材料参数及工况参数对密封界面微通道分布的影响情况。(2)分析了密封界面的逾渗特性。依据逾渗理论,对密封界面进行网格划分以获得三维网格模型,根据密封界面微通道的分布状态对所获得的三维网格模型进行二值化处理,基于MATLAB编程研究建立了最大团的搜索算法,在此基础上分析了密封界面的逾渗特性,随着放大倍数的增大,密封界面逾渗概率的变化曲线存在一突变阶段,在该阶段大量的孔隙单元相互连通而合并成为贯穿整个密封界面的连通团。(3)计算和分析了微通道的逾渗点尺寸。建立了给定参数下的密封界面三维逾渗模型,根据最大团搜索程序求解出使孔隙团由不通至通时的临界放大倍数zc,得出给定参数下对应于临界放大倍数zc的临界逾渗点尺寸lc、hc。分析了软质环的形貌参数G、Ds2、材料参数E2、v2及工况参数Pg对逾渗点尺寸的影响规律;同时,计算了密封界面间流体泄漏最小孔隙尺寸。(4)建立了密封界面三维微通道模型,且对泄漏微通道进行了模拟仿真。借助UG/Open GRIP建模软件建立出临界放大倍数下的密封界面微通道模型,再利用Fluent模拟软件对理想情况下密封界面的泄漏状况进行了仿真分析。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 徐国贤;索双富;丁军;李慧元;;自紧式金属密封环密封界面接触问题研究[J];科技视界;2014年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 周敏;接触式机械密封界面的逾渗机制及通道模拟[D];南京林业大学;2015年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978