多孔端面機械密封內(nèi)流場及熱-力耦合研究.pdf

1、激光加工多孔端面機械密封(LST-MS)是一種新型非接觸式機械密封,與普通機械密封相比,它具有良好的潤滑性能和更長的使用壽命。目前對激光加工多孔端面機械密封的研究尚處于初級階段,密封機理研究還不夠系統(tǒng)、完善,特別是對于多孔端面機械密封的熱～力特性研究方面還很少。本文對激光加工多孔端面機械密封的流場、溫度場及熱應(yīng)力場開展研究工作,以期為多孔端面機械密封的深入研究和設(shè)計提供一定的理論依據(jù)。主要工作及研究結(jié)果如下:
　　 (1)利用P

2、ROE軟件建立了微凹腔液膜三維幾何模型,在Gambit中進行網(wǎng)格劃分。基于Fluent軟件通過求解N-S方程得到微凹腔內(nèi)流場分布情況,深入研究了工況參數(shù)和微凹腔結(jié)構(gòu)參數(shù)對多孔端面機械密封潤滑及密封性能的影響。研究結(jié)果顯示轉(zhuǎn)速越大,介質(zhì)壓力越大,液膜最大靜壓值與最小靜壓值的差值也隨著增大;隨著微孔深度的增加,兩者差值逐漸減小;動環(huán)端面微凹腔機械密封在動壓力的產(chǎn)生及減小泄漏方面更有優(yōu)勢。
　　 (2)通過ANSYS軟件建立多孔端面機

3、械密封的二維有限元模型,經(jīng)過數(shù)值模擬計算得到不同工況條件下密封環(huán)的溫度分布、熱應(yīng)力和變形情況,并對影響密封環(huán)溫度和應(yīng)力的各因素進行了分析。研究結(jié)果表明:溫度最高的區(qū)域集中在兩密封環(huán)接觸面上,且內(nèi)徑側(cè)溫度高于外徑側(cè)溫度。端面溫度隨轉(zhuǎn)速的增加而增大,隨液膜厚度的增大而減小;應(yīng)力集中區(qū)域出現(xiàn)在靜環(huán)外徑臺階處和動環(huán)彈簧力作用區(qū)域;在動環(huán)背離接觸面?zhèn)茸冃瘟孔畲蟆?br>　　 (3)通過多孔端面機械密封性能試驗,比較了動環(huán)端面加工微凹腔機械密封和