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倾斜椭圆微孔端面机械密封的回吸现象及对泄漏量影响
被引量：
11
1
作者
吉华
陈枭
+2 位作者
王彦镐
张科
陈志
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第2期248-253,共6页
目前研究成果直接或者间接表明机械密封端面加工孔或槽可能会产生间隙流体的回吸,从而减少泄漏量,回吸的现象和机理都需要深入研究。基于Fluent多相流空化模型,针对倾斜椭圆形微孔端面机械密封,建立了其中1个微孔周期的间隙流体的3维数...
目前研究成果直接或者间接表明机械密封端面加工孔或槽可能会产生间隙流体的回吸,从而减少泄漏量,回吸的现象和机理都需要深入研究。基于Fluent多相流空化模型,针对倾斜椭圆形微孔端面机械密封,建立了其中1个微孔周期的间隙流体的3维数值计算模型,通过改变内外径压差、转速等密封工况参数,研究了回吸现象产生的原因以及回吸现象对泄漏量的影响。首先,通过流动因子判定流动状态、网格无关性分析确定网格尺寸,并于文献计算结果对照,保证了计算模型的正确性。然后,通过数值模拟实验,在靠近泄漏侧微孔单元的r-θ平面流线图和密封间隙出口截面径向速度云图中直接观察到了回吸现象。随后,分析了r-θ平面的压力场、径向方向速度场,结果表明,由于微孔而存在发散间隙,因为动压效应引起出口附近的流体压力降低,低于密封间隙出口压力,造成了间隙流体产生回吸现象。回吸现象因流体动压效应的增强而增强,压力的降低将导致空化现象,空化效应阻止了回吸的增强。最后,通过分析外泄量和回吸量曲线,研究了回吸现象在不同内外径压差Δp和转速n下的变化规律。随着回吸现象的出现,泄漏量会出现明显的降低,甚至会出现零泄漏。可以利用倾斜微孔的回吸现象降低机械密封的泄漏量。
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关键词
机械密封
倾斜
椭圆
形
微
孔
回吸现象
泄漏量
在线阅读
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职称材料
高速气流阻塞效应对倾斜微孔端面密封动压特性的影响
被引量：
7
2
作者
谢静
白少先
《摩擦学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第6期806-813,共8页
以倾斜椭圆微孔端面为研究对象,考虑出口阻塞效应和入口压力损失,对高速气流润滑密封动压特性展开理论研究.采用数值方法重点分析不同密封压力、转速等操作参数和端面宽度等几何参数以及方向因子、倾斜角、孔深及面积比等微孔几何参数下...
以倾斜椭圆微孔端面为研究对象,考虑出口阻塞效应和入口压力损失,对高速气流润滑密封动压特性展开理论研究.采用数值方法重点分析不同密封压力、转速等操作参数和端面宽度等几何参数以及方向因子、倾斜角、孔深及面积比等微孔几何参数下,阻塞效应对开启力和泄漏量等密封特性参数的影响规律.结果表明:入口压力损失使入口处压力降低,出口阻塞效应使出口处压力抬升,导致端面开启力和泄漏量降低.随着转速和密封压力的增加,阻塞效应增强,与强制压力边界下的值相比,当密封压力为10 MPa,转速为50 000 r/min时,开启力降低可达5%以上,泄漏量可降低67%以上.当孔深取2~4μm,微孔倾斜角取20°~40°时较易获得优异的动压开启性能.
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关键词
倾斜椭圆微孔
端面气膜密封
阻塞效应
动压效应
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职称材料
题名
倾斜椭圆微孔端面机械密封的回吸现象及对泄漏量影响
被引量：
11
1
作者
吉华
陈枭
王彦镐
张科
陈志
机构
四川大学化学工程学院
出处
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第2期248-253,共6页
文摘
目前研究成果直接或者间接表明机械密封端面加工孔或槽可能会产生间隙流体的回吸,从而减少泄漏量,回吸的现象和机理都需要深入研究。基于Fluent多相流空化模型,针对倾斜椭圆形微孔端面机械密封,建立了其中1个微孔周期的间隙流体的3维数值计算模型,通过改变内外径压差、转速等密封工况参数,研究了回吸现象产生的原因以及回吸现象对泄漏量的影响。首先,通过流动因子判定流动状态、网格无关性分析确定网格尺寸,并于文献计算结果对照,保证了计算模型的正确性。然后,通过数值模拟实验,在靠近泄漏侧微孔单元的r-θ平面流线图和密封间隙出口截面径向速度云图中直接观察到了回吸现象。随后,分析了r-θ平面的压力场、径向方向速度场,结果表明,由于微孔而存在发散间隙,因为动压效应引起出口附近的流体压力降低,低于密封间隙出口压力,造成了间隙流体产生回吸现象。回吸现象因流体动压效应的增强而增强,压力的降低将导致空化现象,空化效应阻止了回吸的增强。最后,通过分析外泄量和回吸量曲线,研究了回吸现象在不同内外径压差Δp和转速n下的变化规律。随着回吸现象的出现,泄漏量会出现明显的降低,甚至会出现零泄漏。可以利用倾斜微孔的回吸现象降低机械密封的泄漏量。
关键词
机械密封
倾斜
椭圆
形
微
孔
回吸现象
泄漏量
Keywords
mechanical seal
inclined elliptical dimple
outlet suction
leakage
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
高速气流阻塞效应对倾斜微孔端面密封动压特性的影响
被引量：
7
2
作者
谢静
白少先
机构
浙江工业大学机械工程学院
出处
《摩擦学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第6期806-813,共8页
基金
国家自然科学基金项目(51275473)
浙江省自然科学基金杰出青年基金项目(LR14E050001)资助~~
文摘
以倾斜椭圆微孔端面为研究对象,考虑出口阻塞效应和入口压力损失,对高速气流润滑密封动压特性展开理论研究.采用数值方法重点分析不同密封压力、转速等操作参数和端面宽度等几何参数以及方向因子、倾斜角、孔深及面积比等微孔几何参数下,阻塞效应对开启力和泄漏量等密封特性参数的影响规律.结果表明:入口压力损失使入口处压力降低,出口阻塞效应使出口处压力抬升,导致端面开启力和泄漏量降低.随着转速和密封压力的增加,阻塞效应增强,与强制压力边界下的值相比,当密封压力为10 MPa,转速为50 000 r/min时,开启力降低可达5%以上,泄漏量可降低67%以上.当孔深取2~4μm,微孔倾斜角取20°~40°时较易获得优异的动压开启性能.
关键词
倾斜椭圆微孔
端面气膜密封
阻塞效应
动压效应
Keywords
inclined-ellipse-dimples
gas face seal
choked flow effect
hydrodynamic effect
分类号
TB42 [一般工业技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
倾斜椭圆微孔端面机械密封的回吸现象及对泄漏量影响
吉华
陈枭
王彦镐
张科
陈志
《工程科学与技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
11
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
高速气流阻塞效应对倾斜微孔端面密封动压特性的影响
谢静
白少先
《摩擦学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
7
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
0
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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