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题名磁性液体密封液体介质结构实验研究及优化设计
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作者
钱乐平
沈小丽
黄勇
邵中魁
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机构
浙江省机电设计研究院有限公司
浙江省泵及电机重点实验室
浙江省机电集团有限公司
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出处
《机电工程》
北大核心
2025年第3期481-490,共10页
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基金
浙江省基础公益研究计划项目(LGG21E050023)。
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文摘
磁性液体密封具有无磨损、自洁净、寿命长、全过程零泄漏等优点,被广泛应用于真空及气体密封领域,然而其在用于密封液体介质时,密封性能较差。针对上述问题,在现有磁性液体密封结构的基础上,进行了磁性液体密封液体介质结构研究及优化设计。首先,提出了四组磁性液体密封与阶梯式迷宫密封组合的密封结构形式;然后,利用有限元方法,借助ANSYS电磁场模块及Fluent软件,对四组组合密封结构开展了磁场和流场仿真计算及分析研究;最后,为了验证上述仿真优化方法的可行性,搭建了实验台,进行实验研究和对比分析。研究结果表明:仿真计算中,四组组合密封结构相比典型磁性液体密封结构,耐压能力均有显著提升,其中最大提升幅度可达到201.05%,最小提升幅度为17.80%;同时,四组组合密封结构中,耐压能力最大的第三组结构可达到耐压能力最小的第四组结构的2.56倍;实验结果表明,第三组组合密封耐压能力最大值为1.22 MPa,相比仿真结果下降了23.67%,但相比典型磁性液体密封仍提高了144%,从而验证了该仿真优化设计方法的可行性。由此可推断出,阶梯型迷宫路径结构对组合密封整体的耐压能力影响较大;合理设计阶梯型迷宫密封结构,增加迷宫路径的转折突变,能够提高组合密封结构的整体耐压能力。
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关键词
磁性液体密封结构
阶梯式迷宫密封
密封性能
组合密封结构
耐压分析
FLUENT
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Keywords
magnetic fluid sealing structure
stepped labyrinth seal
sealing performance
combined sealing structure
withstand pressure analysis
Fluent
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分类号
TH134
[机械工程—机械制造及自动化]
TB42
[一般工业技术]
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