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热力耦合作用下涡轮泵用镶装式机械密封端面变形规律研究
1
作者
余嘉桐
孟祥铠
+3 位作者
赵文静
刘磊
张力豪
彭旭东
《化工学报》
北大核心
2025年第6期2900-2912,共13页
以液体火箭发动机涡轮泵用镶装式机械密封为研究对象,考虑密封静环的过盈配合作用及密封环与环座之间的接触,建立了其深冷工况下的热弹流润滑耦合模型,采用原始对偶内点优化方法 (IPOPT)处理接触带来的变形求解问题,研究了静环镶装过盈...
以液体火箭发动机涡轮泵用镶装式机械密封为研究对象,考虑密封静环的过盈配合作用及密封环与环座之间的接触,建立了其深冷工况下的热弹流润滑耦合模型,采用原始对偶内点优化方法 (IPOPT)处理接触带来的变形求解问题,研究了静环镶装过盈量、转速和密封压力对深冷环境下涡轮泵镶装式机械密封端面变形行为及密封界面的热弹流润滑特性。结果表明,在密封环热力耦合作用及密封组件间的接触作用下,密封动静环端面间产生沿半径方向非单调变化的膜厚分布,深冷环境下的温度变形远大于密封压力的力变形;密封静环的初始过盈量在装配后的研磨去除影响工作状态下密封的液膜厚度分布,静环过盈量和深冷环境下的收缩变形是密封环结构设计中需重点考虑的因素。建立的考虑密封组件接触作用的流固热力耦合模型可为镶装式机械密封环的结构优化提供理论基础。
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关键词
涡轮泵
镶装式机械密封
深冷环境
原始对偶内点优化
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职称材料
题名
热力耦合作用下涡轮泵用镶装式机械密封端面变形规律研究
1
作者
余嘉桐
孟祥铠
赵文静
刘磊
张力豪
彭旭东
机构
浙江工业大学机械工程学院
蓝箭航天空间科技股份有限公司
出处
《化工学报》
北大核心
2025年第6期2900-2912,共13页
基金
国家自然科学基金面上项目(52175193)
叶企孙科学基金项目(U2241246)。
文摘
以液体火箭发动机涡轮泵用镶装式机械密封为研究对象,考虑密封静环的过盈配合作用及密封环与环座之间的接触,建立了其深冷工况下的热弹流润滑耦合模型,采用原始对偶内点优化方法 (IPOPT)处理接触带来的变形求解问题,研究了静环镶装过盈量、转速和密封压力对深冷环境下涡轮泵镶装式机械密封端面变形行为及密封界面的热弹流润滑特性。结果表明,在密封环热力耦合作用及密封组件间的接触作用下,密封动静环端面间产生沿半径方向非单调变化的膜厚分布,深冷环境下的温度变形远大于密封压力的力变形;密封静环的初始过盈量在装配后的研磨去除影响工作状态下密封的液膜厚度分布,静环过盈量和深冷环境下的收缩变形是密封环结构设计中需重点考虑的因素。建立的考虑密封组件接触作用的流固热力耦合模型可为镶装式机械密封环的结构优化提供理论基础。
关键词
涡轮泵
镶装式机械密封
深冷环境
原始对偶内点优化
Keywords
turbo pump
shrink-fit mechanical seal
cryogenic condition
primal-dual interior point optimization
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
热力耦合作用下涡轮泵用镶装式机械密封端面变形规律研究
余嘉桐
孟祥铠
赵文静
刘磊
张力豪
彭旭东
《化工学报》
北大核心
2025
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职称材料
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