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基于压电陶瓷的机械密封端面变形可控研究
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作者 尹佳乐 赵文静 +2 位作者 孟祥铠 江锦波 彭旭东 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第2期180-190,共11页
针对机械密封运行过程中液膜失稳不可控的问题,本文提出一种基于压电陶瓷的可控机械密封结构,通过调节端面的间隙分布,使机械密封能更好地适应工况条件的变化,以保持稳定的运行状态。首先,基于有限元软件建立了密封静环组件的压电-结构... 针对机械密封运行过程中液膜失稳不可控的问题,本文提出一种基于压电陶瓷的可控机械密封结构,通过调节端面的间隙分布,使机械密封能更好地适应工况条件的变化,以保持稳定的运行状态。首先,基于有限元软件建立了密封静环组件的压电-结构多场耦合仿真模型,分析了压电陶瓷电压和周向分布数量对机械密封静环端面变形的影响规律;其次,设计并搭建了静环端面变形测量装置,研究了压电陶瓷作用下静环端面的变形规律;最后,基于机械密封动静环的多场耦合分析模型,研究了可控机械密封在不同密封工况下的性能调控能力。结果表明:在压电陶瓷作用下,静环端面产生周向波度和径向锥度变形,并且变形量随施加电压的增加而增大,这有利于密封端面快速形成收敛锥形,进而提高液膜动静压效应,提升液膜承载力;随着静环背部周向压电陶瓷个数的增加,静环端面周向波度变形减小,径向锥度变形增大,端面变形趋于周向均匀化,使得密封端面动压效应减弱,静压效应增强,可以更好地维持密封运行的稳定性。多场耦合分析结果表明,通过增大压电陶瓷的电压,机械密封可由接触式逐渐转变为非接触式,这有利于降低密封端面磨损和端面温升,但会导致密封泄漏量增大。研究结果可为可控机械密封的设计提供理论指导。 展开更多
关键词 可控机械密封 压电陶瓷 端面变形 密封性能
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接触式机械密封稳态摩擦特性研究
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作者 陈振生 林祥春 李连星 《造纸装备及材料》 2025年第3期49-51,共3页
文章简述了机械密封的定义与分类,介绍了接触式机械密封的工作原理与结构特点,基于接触式机械密封稳态摩擦特性的理论基础,设计了接触式机械密封稳态摩擦特性试验,以探讨介质压力和转速等因素对摩擦特性的影响,并监测端面温度与密封环... 文章简述了机械密封的定义与分类,介绍了接触式机械密封的工作原理与结构特点,基于接触式机械密封稳态摩擦特性的理论基础,设计了接触式机械密封稳态摩擦特性试验,以探讨介质压力和转速等因素对摩擦特性的影响,并监测端面温度与密封环温度的变化趋势,从而提出优化措施,为改善机械密封性能提供参考。 展开更多
关键词 接触式机械密封 稳态摩擦特性 混合润滑 端面间隙
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离心式天然气压缩机机械密封典型故障维修实例
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作者 徐国辉 齐新海 +1 位作者 韩桥 吴二亮 《石油和化工设备》 2025年第2期170-172,176,共4页
离心式压缩机因其高压缩比、大流量的生产条件,被广泛应用在天然气长输管道行业中。本文主要介绍离心式压缩机轴承及机械密封故障现象、故障分析和维修过程。详细描述了压缩机组机械密封的解体拆解和维修方法。
关键词 天然气 压缩机 机械密封 轴承
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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
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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。 展开更多
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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径向双端面机械密封端面热-力耦合变形研究
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作者 赵天琦 伊进宝 +3 位作者 文孟刚 肖炎彬 史小锋 潘阳 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第12期121-127,共7页
针对鱼雷涡轮机径向双端面机械密封在高速、高温、高压等复杂极端工况下,内层密封发生泄漏的问题,基于热流固耦合仿真方法研究了其端面变形情况,结果表明,内、外层密封端面均产生沿半径增长方向逐渐变大的端面间隙,内层密封端面间隙大... 针对鱼雷涡轮机径向双端面机械密封在高速、高温、高压等复杂极端工况下,内层密封发生泄漏的问题,基于热流固耦合仿真方法研究了其端面变形情况,结果表明,内、外层密封端面均产生沿半径增长方向逐渐变大的端面间隙,内层密封端面间隙大于外层,最大为0.04 mm。针对内层机械密封,比较动、静环端面单一热、力、热力耦合变形结果,并研究冷却水压力、密封端面宽度对其端面温度及变形的影响。结果表明,静环端面变形受温度影响较大,且力变形会抑制热变形,动环端面变形主要受温度影响;随冷却水压力增高,密封端面温度逐渐升高,静环端面变形略有减小,动环端面变形几乎不变;随密封端面宽度减小,端面温度逐渐升高,动环端面变形增大,最佳密封端面宽度为3.5 mm,静环端面变形随端面宽度减小而减小。 展开更多
关键词 径向双端面 机械密封 端面变形 端面温度
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超高速径向双端面机械密封温度场分析
6
作者 赵天琦 伊进宝 +3 位作者 文孟刚 肖炎彬 史小锋 潘阳 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第18期70-75,共6页
为提高鱼雷涡轮机超高速径向双端面机械密封工作可靠性,建立机械密封热-流耦合仿真模型,分析机械密封运行时的端面温度特征,研究动环流水槽和动环转速对密封端面温度的影响。结果表明,内层密封端面温度沿半径增长方向先增大再减小,最高... 为提高鱼雷涡轮机超高速径向双端面机械密封工作可靠性,建立机械密封热-流耦合仿真模型,分析机械密封运行时的端面温度特征,研究动环流水槽和动环转速对密封端面温度的影响。结果表明,内层密封端面温度沿半径增长方向先增大再减小,最高为150℃;外层密封端面温度沿半径增长方向逐渐升高,最高温度为210℃,高于冷却水汽化温度195℃,外层密封泄漏风险较高。机械密封动环流水槽可有效增强其冷却效果,密封端面温度随流水槽深度增加而降低,当流水槽深度为3 mm时,外层密封端面最高温度为188℃,低于冷却水汽化温度。内、外层密封端面温度均随动环转速上升而增加,当转速从10000 r/min增长到50000 r/min,内层密封端面最高温度从60℃增长至125℃,外层密封端面最高温度从70℃增长至185℃。 展开更多
关键词 超高速 径向双端面 机械密封 端面温度
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机械密封端面比压数字化测试技术
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作者 王洪福 董丽双 +2 位作者 刘鑫 王晨光 涂霆 《火箭推进》 北大核心 2024年第6期107-115,共9页
机械密封作为液体火箭发动机涡轮泵中密封的关重件产品,其端面比压的大小影响密封性能。提出了一套机械密封端面比压数字化测试系统,该系统基于IEEE802.15.4的产品数字化测量技术可实现测量数据传输,设计的试验装置可平衡介质的作用力... 机械密封作为液体火箭发动机涡轮泵中密封的关重件产品,其端面比压的大小影响密封性能。提出了一套机械密封端面比压数字化测试系统,该系统基于IEEE802.15.4的产品数字化测量技术可实现测量数据传输,设计的试验装置可平衡介质的作用力并保证机械密封的高垂直度。基于PID控制的自动配气技术可提供高精度、程序化的介质,采用O型圈+自动压紧的技术可实现静环组件快速固定。利用电机、滚珠丝杠、光栅尺的自动调节压缩量技术可高精度调节静环组件的压缩量,基于LabVIEW的测控系统对试验的参数进行测量并协同控制各子系统。对测试系统的关重要技术及结构进行可行性分析及仿真验证,并通过实验验证:自动压紧的密封性能良好;自动配气精度由±0.05 MPa提高到±0.02 MPa;压缩量精度由±0.02 mm提高到±0.005 mm;单件产品单压缩量端面比压测试时间由15 min减少到5 min。 展开更多
关键词 机械密封 端面比压 自动配气 试验装置 数字化测试
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基于EWT-KLD的机械密封金刚石涂层磨损声发射降噪
8
作者 林志斌 高宏力 +1 位作者 吴昱东 谭咏文 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期177-184,共8页
为了准确获得机械密封金刚石涂层在磨损过程的声发射信号,在分析机械密封设备的噪声特性基础上,提出了基于经验小波变换(EWT)和相对熵(KLD)的声发射降噪方法;通过对磨损声发射信号进行经验小波变换得到划分其频带的滤波器组,对磨损声发... 为了准确获得机械密封金刚石涂层在磨损过程的声发射信号,在分析机械密封设备的噪声特性基础上,提出了基于经验小波变换(EWT)和相对熵(KLD)的声发射降噪方法;通过对磨损声发射信号进行经验小波变换得到划分其频带的滤波器组,对磨损声发射信号和背景噪声发射信号用相同的滤波器组划分频带;计算相应频带2种信号的相对熵,用累计和算法在升序排列的相对熵中找到首个大于3σ的值作为阈值,保留相对熵值大于阈值的频带重构信号,完成降噪.研究结果表明:本文所提的EWT-KLD方法可以有效抑制不同工况、不同磨损状态的声发射信号的噪声,有效改善了磨损声发射信号的信噪比,尤其是微弱磨损信号的信噪比,提高了密封端面磨损声发射检测的精度和灵敏度;通过与传统降噪方法的对比发现,本文方法能够对不同工况下的密封磨损声发射信号降噪表现出更强的适应性和稳定性,对于及时检测早期密封磨损和准确监测磨损累积变化过程具有重要意义. 展开更多
关键词 机械密封 声发射降噪 经验小波分解 金刚石涂层
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端面磨损对U型槽动压机械密封性能的影响 被引量:11
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作者 彭旭东 于明彬 +2 位作者 孟祥铠 白少先 盛颂恩 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期1721-1726,共6页
以核主泵所用U型槽动压密封环为对象,研究了密封端面因介质中微粒所引起的磨损问题.结果表明:端面动压槽根部产生的初期磨损将造成刚度和泄漏率增加,且随着磨痕数量的增加,泄漏率呈线性增加;当磨痕贯穿密封坝而使U型槽根部与端面低压侧... 以核主泵所用U型槽动压密封环为对象,研究了密封端面因介质中微粒所引起的磨损问题.结果表明:端面动压槽根部产生的初期磨损将造成刚度和泄漏率增加,且随着磨痕数量的增加,泄漏率呈线性增加;当磨痕贯穿密封坝而使U型槽根部与端面低压侧短路时,将会造成泄漏率的阶跃上升和刚度急剧下降.在实际使用的过程中,多个U型槽将会同时出现磨痕,当一处磨痕贯穿密封坝时,将造成大量介质泄漏,且磨痕越深,其泄漏率越大,最终导致密封失效. 展开更多
关键词 机械密封 U型槽 端面磨损 密封性能
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机械密封端面液膜空化的研究进展 被引量:25
10
作者 陈汇龙 吴强波 +3 位作者 左木子 徐成 胡吉 李述林 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期138-144,共7页
水力空化是流体机械和液压系统等旋转机械中存在的一种流体力学现象,旋转机械使用的机械密封凭借动压效应在密封端面间形成厚度为微米级别的润滑膜,而微尺度液膜产生的空化现象对机械密封的性能有着重要的影响,端面液膜空化问题成了机... 水力空化是流体机械和液压系统等旋转机械中存在的一种流体力学现象,旋转机械使用的机械密封凭借动压效应在密封端面间形成厚度为微米级别的润滑膜,而微尺度液膜产生的空化现象对机械密封的性能有着重要的影响,端面液膜空化问题成了机械密封研究的热点问题之一.为了更好地把握研究方向,从空化机理、试验研究和理论研究等3个方面分析了液膜润滑机械密封空化问题的研究现状,综合分析了宏观空化、微观空化、空化边界条件和空化算法等问题的研究进展.在对相关研究进行总结的基础上,对未来机械密封空化的研究方向进行了展望:应着重从空化理论模型、数值仿真技术、空化控制新技术和有效测量新技术等方面深入开展机械密封空化研究. 展开更多
关键词 机械密封 液膜润滑 微观空化 水力机械
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基于动网格技术的端面造型机械密封性能 被引量:7
11
作者 陈汇龙 李雯瑜 +2 位作者 吴荣珍 林清龙 黄建平 《排灌机械工程学报》 EI 北大核心 2012年第1期107-111,共5页
利用Fluent软件中的动网格技术,将其应用于机械密封间隙内流场数值模拟中,以有效解决模拟过程中液膜厚度无法预知的问题,获得更加贴近实际的内流场特性,并在此基础上对普通机械密封、微孔端面机械密封、孔槽耦合端面机械密封进行内流场... 利用Fluent软件中的动网格技术,将其应用于机械密封间隙内流场数值模拟中,以有效解决模拟过程中液膜厚度无法预知的问题,获得更加贴近实际的内流场特性,并在此基础上对普通机械密封、微孔端面机械密封、孔槽耦合端面机械密封进行内流场模拟研究,得到3种方案下压力分布、剪切应力分布和泄漏量,对模拟结果进行比较分析.结果表明:动网格技术在机械密封内流场模拟中的应用是可行的,能得到更好的效果;微孔和螺旋泵送槽都能够产生动压效应,其中由于微孔的动压效应产生的高压区出现在渐缩截面处,槽的动压效应产生的高压区主要出现在槽末端台阶处;与普通机械密封相比,微孔端面机械密封能够产生动压效应,减轻密封件的摩擦磨损,但防泄漏性能不佳;孔槽耦合端面机械密封运行时不仅剪切应力小,而且能有效抵抗压差流、降低泄漏量,具备优异的密封润滑性能,是获得零泄漏非接触高性能的可行途径. 展开更多
关键词 机械密封性能 动网格模型 端面 内流场 数值模拟
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考虑空化效应的微孔端面机械密封泄漏量计算及机理 被引量:8
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作者 吉华 夏夫 +2 位作者 陈枭 张科 陈志 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期196-201,共6页
针对微孔端面机械密封泄漏量的数值计算方法和机理都不明确,基于质量守恒的JFO空化边界条件建立了微孔端面机械密封的数值计算模型。数值计算结果表明沿着泄漏方向的不同截面的流量并不相等,所以必须要选择合理的积分截面才能计算出正... 针对微孔端面机械密封泄漏量的数值计算方法和机理都不明确,基于质量守恒的JFO空化边界条件建立了微孔端面机械密封的数值计算模型。数值计算结果表明沿着泄漏方向的不同截面的流量并不相等,所以必须要选择合理的积分截面才能计算出正确的泄漏量。根据径向流量场、周向流量场和压力场的分析,讨论了沿着泄漏方向流量不等的原因,揭示了空化效应和动压效应形成高压区,造成泄漏方向流体沿周向运动,从而降低了泄漏量。最后给出微孔端面机械密封泄漏量计算的公式和方法。 展开更多
关键词 机械密封 微孔端面 泄漏量 动压润滑 空化效应
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机械密封摩擦副端面形貌的分形特性 被引量:7
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作者 魏龙 顾伯勤 +3 位作者 冯飞 冯秀 孙见君 黄建 《石油化工高等学校学报》 CAS 2009年第2期59-62,共4页
介绍了表征粗糙表面形貌分形特征的Weierstrass-Mandelbrot函数式,分析了判断粗糙表面形貌分形特性的功率谱法和结构函数法。采用AF-LI型触针式表面轮廓测量仪测量了GY70型机械密封摩擦副端面的径向及周向轮廓曲线。利用结构函数法分析... 介绍了表征粗糙表面形貌分形特征的Weierstrass-Mandelbrot函数式,分析了判断粗糙表面形貌分形特性的功率谱法和结构函数法。采用AF-LI型触针式表面轮廓测量仪测量了GY70型机械密封摩擦副端面的径向及周向轮廓曲线。利用结构函数法分析了端面轮廓的分形特性,通过计算得出动环端面径向和周向分形维数分别为1.293,1.291,静环端面径向和周向分形维数分别为1.288,1.283。研究结果表明,GY70型机械密封摩擦副动、静环端面轮廓均具有统计自仿射分形特性且各向同性。 展开更多
关键词 机械密封 端面形貌 分形特性 结构函数
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机械密封端面接触状态的声发射监测研究 被引量:19
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作者 李晓晖 傅攀 +1 位作者 曹伟青 陈侃 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第8期83-89,共7页
有效监测机械密封的端面接触状态有助于对密封失效做出早期预警。针对密封声发射信号难以降噪的问题,提出基于神经网络粒子滤波和最小二乘支持向量机的声发射建模方法。首先通过机械密封的端面膜厚测量,研究声发射能量在密封启动过程中... 有效监测机械密封的端面接触状态有助于对密封失效做出早期预警。针对密封声发射信号难以降噪的问题,提出基于神经网络粒子滤波和最小二乘支持向量机的声发射建模方法。首先通过机械密封的端面膜厚测量,研究声发射能量在密封启动过程中的变化规律;接着利用人工神经网络构建信号的状态空间,再通过粒子滤波算法对状态空间滤波降噪;最后从滤波信号中提取特征,并利用最小二乘支持向量机构建机械密封端面接触状态的检测模型。实验数据证明该方法能有效实现机械密封端面状态的无损检测,具有良好的工业前景。 展开更多
关键词 密封端面接触 声发射 粒子滤波 状态监测 最小二乘支持向量机
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焊接金属波纹管机械密封端面径向振动特性研究 被引量:6
15
作者 马咏梅 马传鑫 +5 位作者 张弦 项章特 张清波 蔡勇 王庆 吴琼 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期160-167,共8页
焊接金属波纹管机械密封是轴类密封的重要类型之一,而密封端面振动特性是泄漏量和端面磨损的关键影响因素。由于目前针对焊接金属波纹管机械密封端面振动位移相关理论研究较少且没有具体分析各工作参数对端面振动的影响。首先,作者建立... 焊接金属波纹管机械密封是轴类密封的重要类型之一,而密封端面振动特性是泄漏量和端面磨损的关键影响因素。由于目前针对焊接金属波纹管机械密封端面振动位移相关理论研究较少且没有具体分析各工作参数对端面振动的影响。首先,作者建立了端面密封环的几何模型和极坐标下端面所受表面压力以及分布力矩的数学模型;采用圆环理论和数值分析方法,推导出受谐波形式载荷条件下端面振动位移的求解公式。然后,利用MATLAB求解出密封端面在不同工况条件下轴向振动和径向振动位移特解。发现在相同的工况条件下径向振动位移均大于轴向振动位移。最后,设计了径向振动试验,利用电涡流传感器测量密封端面径向振动位移,分别探究了介质压力、工作转速、载荷系数和压缩量对径向振动位移的影响。结果表明:工作转速和压缩量对径向振动位移影响较大,介质压力和载荷系数对径向振动位移影响趋势相同。径向振动位移随着转速的增大而急剧增大;随着压缩量的增加先缓慢增大后迅速增大;随着介质压力的升高、载荷系数的增大,径向振动位移先减小后增大。对比理论计算和试验结果,验证了密封端面振动位移数学模型的正确性。优选出合理的工作参数范围为:介质压力为0.4~1.4 MPa,工作转速为1 500~2 500 r/min,载荷系数K为0.60~0.75,压缩量为4~6 mm。 展开更多
关键词 机械密封 圆环理论 端面振动 径向振动位移
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不同相态下端面形貌和流体惯性对机械密封性能的影响 被引量:18
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作者 彭旭东 顾永泉 《石油大学学报(自然科学版)》 CSCD 1990年第3期62-70,共9页
考虑到机械密封端面的锥度、表面粗糙度以及缝隙间流体惯性对机械密封工作性能的影响,特别是对功耗、泄漏量、端面径向温度分布和压力分布的影响,建立了一种混合摩擦机械密封模型。用热水作工质,测量了端面温度分布和中心膜厚。对机械... 考虑到机械密封端面的锥度、表面粗糙度以及缝隙间流体惯性对机械密封工作性能的影响,特别是对功耗、泄漏量、端面径向温度分布和压力分布的影响,建立了一种混合摩擦机械密封模型。用热水作工质,测量了端面温度分布和中心膜厚。对机械密封与试验介质间和大气间的传热效应作了一定深度的研究。提出了选择机械密封等温模型和绝热模型的原则。 展开更多
关键词 机械密封 端面 流体 惯性 密封
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径向直线槽液体机械密封端面间压力分布的数值计算 被引量:10
17
作者 宋鹏云 陈匡民 +1 位作者 董宗玉 吴旨玉 《四川联合大学学报(工程科学版)》 CSCD 1999年第2期122-128,共7页
端面开槽机械密封是为适应高参数工况和追求长寿命而开发的一种新型密封,而径向直线槽机械密封具有可正反旋转的特性,受到密封研究者的重视。本文用有限差分数值方法研究了该类机械密封用于液相时端面间的压力分布.发现端面的压力分... 端面开槽机械密封是为适应高参数工况和追求长寿命而开发的一种新型密封,而径向直线槽机械密封具有可正反旋转的特性,受到密封研究者的重视。本文用有限差分数值方法研究了该类机械密封用于液相时端面间的压力分布.发现端面的压力分布沿径向和周向均有变化,属于两维压力分布问题,并指出径向直线槽能产生足够的流体动、静压力而实现端面的非接触。 展开更多
关键词 机械密封 径向槽 数值计算 压力分布 端面开槽
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机械密封端面的膜压分布分析 被引量:8
18
作者 刘敬喜 叶文兵 +1 位作者 李天匀 刘凡 《石油化工设备》 CAS 2007年第5期43-45,共3页
从单位时间内微元上的流量平衡出发,通过对机械端面密封的封闭流体做理论分析,推导出机械密封端面上的膜压分布表达式。表达式表明,机械密封端面上的动压沿径向呈近似抛物线分布,沿周向呈正弦曲线分布,并给出具体算例结果。
关键词 机械密封 端面 膜压分布 分析
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多孔端面机械密封内流场的数值分析 被引量:5
19
作者 陈汇龙 翟晓 +3 位作者 赵斌娟 杨生华 李亚南 陈萍 《排灌机械》 EI 2009年第6期398-402,共5页
为了研究由激光加工的多孔端面机械密封的内部流动问题,以被加工密封面的单个微凹腔作为模型,采用计算流体力学(CFD)软件求解N-S方程和k-ε方程,得出环两侧无压状态下的压力、速度和能量分布图,以及环两侧加压状态下单个微凹腔的动静压... 为了研究由激光加工的多孔端面机械密封的内部流动问题,以被加工密封面的单个微凹腔作为模型,采用计算流体力学(CFD)软件求解N-S方程和k-ε方程,得出环两侧无压状态下的压力、速度和能量分布图,以及环两侧加压状态下单个微凹腔的动静压分布图,并对计算结果进行了分析.研究表明:合适的微孔尺寸可以产生流体动压效应,此时可产生液膜开启力;凹腔的动压分布受凹腔两侧压差的影响,动压分布的改变能够产生一定的液膜阻力,起到减缓泄漏的作用.研究结果为深入了解多孔端面机械密封动压效应的形成机理以及微凹腔的优化设计,提供理论参考. 展开更多
关键词 机械密封 多孔端面 微凹腔 动压效应 数值分析
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端面规则凹坑造型机械密封综合性能的数值分析 被引量:4
20
作者 符永宏 纪敬虎 +2 位作者 华希俊 杨超君 毕勤胜 《排灌机械工程学报》 EI 2010年第2期169-173,共5页
考虑密封端面间液膜的空化现象和流体动、静压效应的相互影响,建立了端面规则凹坑造型机械密封的理论分析模型,利用多重网格法分析了在不同的密封系数下,球缺面凹坑的几何结构参数对端面间液膜开启力、摩擦转矩和液膜刚度的影响.结果表... 考虑密封端面间液膜的空化现象和流体动、静压效应的相互影响,建立了端面规则凹坑造型机械密封的理论分析模型,利用多重网格法分析了在不同的密封系数下,球缺面凹坑的几何结构参数对端面间液膜开启力、摩擦转矩和液膜刚度的影响.结果表明,密封系数和微凹坑的深径比对密封性能的影响较大,密封系数越大,液膜开启力和刚度越大,存在最优的深径比使液膜开启力和刚度达到最大,且最优的深径比随着密封系数的增大而减小;面积密度对密封性能的影响不明显,存在最优的面积密度使液膜开启力和刚度达到最大,且最优的面积密度不受密封系数的影响. 展开更多
关键词 机械密封 凹坑 多重网格法 密封性能 数值分析
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