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高速深螺旋槽机械密封端面环形槽降温传热机理分析
1
作者
马学忠
赵吉军
张伟政
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期293-302,共10页
间隙内流体黏性生热量大、端面温升高是机械密封在高速工况下存在的关键共性问题之一,密封端面型槽将对跨尺度间隙内流体传热产生重要的影响。既有研究发现,静环内径侧开设环形槽可有效减小密封端面温升,为深入研究其传热过程及降温作...
间隙内流体黏性生热量大、端面温升高是机械密封在高速工况下存在的关键共性问题之一,密封端面型槽将对跨尺度间隙内流体传热产生重要的影响。既有研究发现,静环内径侧开设环形槽可有效减小密封端面温升,为深入研究其传热过程及降温作用机理,应用ANSYS Fluent软件建立了深环形槽–深螺旋槽复合式端面构型(ASG)与经典深螺旋槽端面构型(SG)的热流体动力润滑(THD)模型,并在湍流计算模型下对比分析环形槽的传热过程,揭示其降温作用机理,讨论其几何参数对机械密封性能及降温效果的影响规律。结果表明:密封端面内径侧环形槽区因液膜较厚、流体剪切作用较小,润滑流体黏性产热量显著减小,从而有效降低了润滑液膜及密封端面温度;且环形槽槽深、槽宽的适当增加可强化其降温作用,最高达15 K,即温升下降约33%。此外,环形槽的降温作用导致流体黏度损失减小,故深环形槽–深螺旋槽复合式端面构型的密封承载性能与摩擦学性能相比经典深螺旋槽端面构型均有所提升。环形槽使密封环内径侧径向压力梯度增大,密封泄漏率有所增加,单位时间内泄漏流体带走了更多的黏性热量,加之环形槽的开设增加了内径侧高温流体与静环的对流换热面积,均有助于降温。上述结构及环形槽可有效降低润滑液膜与密封端面温升,增加液膜汽化裕度,对机械密封的高速化具有显著的工程意义。
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关键词
机械密封
环形槽
深螺旋槽
湍流
热流体动力润滑
降温机理
计算流体动力学
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职称材料
服装MTM快速反应中版样处理流程
2
作者
赵吉军
《山东纺织科技》
2012年第4期34-36,共3页
文章详细阐述了在服装MTM中版样处理的流程,基于测量顾客身体基本数据、建立号型规格数据库、实施准确的版样自动放缩及特殊体型的修正流程,可以使服装MTM达到快速反应。
关键词
MTM
处理流程
样板放缩
测量数据
体型修正
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职称材料
基于热流固耦合的双槽阶梯槽应力变形分析
3
作者
张琦璇
张伟政
+1 位作者
张作丽
赵吉军
《装备环境工程》
CAS
2022年第12期113-119,共7页
目的获得双槽阶梯槽的干气密封性能。方法运用热流固耦合方法,对双槽阶梯槽、单螺旋槽密封动、静环进行变形与应力分析,得到在不同工况下2种槽型密封环的变形图和应力分布图,讨论不同工况对2种槽型密封环变形量和应力的影响规律。结果...
目的获得双槽阶梯槽的干气密封性能。方法运用热流固耦合方法,对双槽阶梯槽、单螺旋槽密封动、静环进行变形与应力分析,得到在不同工况下2种槽型密封环的变形图和应力分布图,讨论不同工况对2种槽型密封环变形量和应力的影响规律。结果随压力的增加,单螺旋槽密封环最大变形量的增长率低于双槽阶梯槽,而双槽阶梯槽密封环最大应力值的增长率高于单螺旋槽。随转速的增加,2种槽型密封环的变形量均减小。在转速为25000 r/min时,双槽阶梯槽动环的最大变形量比单螺旋槽低13.7%。在转速变化范围内,单螺旋槽和双槽阶梯槽的最大应力值分别下降了8%、13.9%。随着转速的增加,相对应的2槽型密封环最大应力值的差值越大。结论双槽阶梯槽密封环最大变形量和最大应力的增长率均高于单螺旋槽,双槽阶梯槽密封环的变形量和最大应力值均小于单螺旋槽。这表明在高速工况下,双槽阶梯槽运行更稳定。
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关键词
双槽阶梯槽
热流固耦合
密封环
应力
变形
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职称材料
题名
高速深螺旋槽机械密封端面环形槽降温传热机理分析
1
作者
马学忠
赵吉军
张伟政
机构
兰州理工大学石油化工学院
中核工程咨询有限公司
出处
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期293-302,共10页
基金
国家自然科学基金项目(52005236)
甘肃省自然科学基金项目(22JR5RA289)。
文摘
间隙内流体黏性生热量大、端面温升高是机械密封在高速工况下存在的关键共性问题之一,密封端面型槽将对跨尺度间隙内流体传热产生重要的影响。既有研究发现,静环内径侧开设环形槽可有效减小密封端面温升,为深入研究其传热过程及降温作用机理,应用ANSYS Fluent软件建立了深环形槽–深螺旋槽复合式端面构型(ASG)与经典深螺旋槽端面构型(SG)的热流体动力润滑(THD)模型,并在湍流计算模型下对比分析环形槽的传热过程,揭示其降温作用机理,讨论其几何参数对机械密封性能及降温效果的影响规律。结果表明:密封端面内径侧环形槽区因液膜较厚、流体剪切作用较小,润滑流体黏性产热量显著减小,从而有效降低了润滑液膜及密封端面温度;且环形槽槽深、槽宽的适当增加可强化其降温作用,最高达15 K,即温升下降约33%。此外,环形槽的降温作用导致流体黏度损失减小,故深环形槽–深螺旋槽复合式端面构型的密封承载性能与摩擦学性能相比经典深螺旋槽端面构型均有所提升。环形槽使密封环内径侧径向压力梯度增大,密封泄漏率有所增加,单位时间内泄漏流体带走了更多的黏性热量,加之环形槽的开设增加了内径侧高温流体与静环的对流换热面积,均有助于降温。上述结构及环形槽可有效降低润滑液膜与密封端面温升,增加液膜汽化裕度,对机械密封的高速化具有显著的工程意义。
关键词
机械密封
环形槽
深螺旋槽
湍流
热流体动力润滑
降温机理
计算流体动力学
Keywords
mechanical seal
annular groove
deep spiral groove
turbulent flow
thermohydrodynamic
cooling mechanism
CFD
分类号
TH117.2 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
服装MTM快速反应中版样处理流程
2
作者
赵吉军
机构
东华大学
出处
《山东纺织科技》
2012年第4期34-36,共3页
文摘
文章详细阐述了在服装MTM中版样处理的流程,基于测量顾客身体基本数据、建立号型规格数据库、实施准确的版样自动放缩及特殊体型的修正流程,可以使服装MTM达到快速反应。
关键词
MTM
处理流程
样板放缩
测量数据
体型修正
Keywords
MTM
processing flow
sample scaling
measuring data
correction of the body type
分类号
TS941.6 [轻工技术与工程—服装设计与工程]
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职称材料
题名
基于热流固耦合的双槽阶梯槽应力变形分析
3
作者
张琦璇
张伟政
张作丽
赵吉军
机构
兰州理工大学石油化工学院
出处
《装备环境工程》
CAS
2022年第12期113-119,共7页
基金
甘肃省自然科学基金(18JR3RA145)。
文摘
目的获得双槽阶梯槽的干气密封性能。方法运用热流固耦合方法,对双槽阶梯槽、单螺旋槽密封动、静环进行变形与应力分析,得到在不同工况下2种槽型密封环的变形图和应力分布图,讨论不同工况对2种槽型密封环变形量和应力的影响规律。结果随压力的增加,单螺旋槽密封环最大变形量的增长率低于双槽阶梯槽,而双槽阶梯槽密封环最大应力值的增长率高于单螺旋槽。随转速的增加,2种槽型密封环的变形量均减小。在转速为25000 r/min时,双槽阶梯槽动环的最大变形量比单螺旋槽低13.7%。在转速变化范围内,单螺旋槽和双槽阶梯槽的最大应力值分别下降了8%、13.9%。随着转速的增加,相对应的2槽型密封环最大应力值的差值越大。结论双槽阶梯槽密封环最大变形量和最大应力的增长率均高于单螺旋槽,双槽阶梯槽密封环的变形量和最大应力值均小于单螺旋槽。这表明在高速工况下,双槽阶梯槽运行更稳定。
关键词
双槽阶梯槽
热流固耦合
密封环
应力
变形
Keywords
double-groove stepped groove
thermal-fluid-solid coupling
sealing ring
stress
deformation
分类号
TH117.2 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高速深螺旋槽机械密封端面环形槽降温传热机理分析
马学忠
赵吉军
张伟政
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
服装MTM快速反应中版样处理流程
赵吉军
《山东纺织科技》
2012
0
在线阅读
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职称材料
3
基于热流固耦合的双槽阶梯槽应力变形分析
张琦璇
张伟政
张作丽
赵吉军
《装备环境工程》
CAS
2022
0
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职称材料
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