Kalsi密封流体动压波形结构研究 被引量：2

1

作者 王丹 张彦廷 +1 位作者 陈国明 高建伟 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期31-35,共5页

Kalsi密封依靠其流体动压波形边在轴旋转时产生流体动压润滑油膜。对标准Kalsi密封的规则正弦波波形边进行理论分析,发现通过增加波数和波幅可以促进流体动压润滑作用。借助Pro/E软件建立三维Kalsi密封模型,并在ABAQUS有限元软件中进行... Kalsi密封依靠其流体动压波形边在轴旋转时产生流体动压润滑油膜。对标准Kalsi密封的规则正弦波波形边进行理论分析,发现通过增加波数和波幅可以促进流体动压润滑作用。借助Pro/E软件建立三维Kalsi密封模型,并在ABAQUS有限元软件中进行不同波数、波幅、内径时密封的Von Mises应力及接触应力分析。结果表明:波数、波幅对密封圈的Von Mises应力影响很小,而对接触应力影响较大;不同波数时,接触应力呈对称分布,且波数越多接触应力越大;不同波幅时接触应力分布比较一致,且波幅越小,接触应力曲线越平缓;而Kalsi密封圈内径对密封圈的Von Mi-ses应力和接触应力的影响与不同波数时的结论相似。 展开更多

关键词 kalsi密封 波形边 流体动压润滑

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Kalsi型流体动压密封结构及其接触性质研究 被引量：9

2

作者 陈家庆 张宝生 许宏奇 《石油机械》 北大核心 2005年第5期15-18,84,共4页

流体动压径向密封是利用流体动压效应研制的新型径向动密封结构, 其典型产品Kalsi型流体动压密封已在国外石油机械中获得了成功应用。在分析该密封结构和机理的基础上, 提出了“软弹流”数值迭代研究方法, 并采用MSC Marc软件对影响密... 流体动压径向密封是利用流体动压效应研制的新型径向动密封结构, 其典型产品Kalsi型流体动压密封已在国外石油机械中获得了成功应用。在分析该密封结构和机理的基础上, 提出了“软弹流”数值迭代研究方法, 并采用MSC Marc软件对影响密封性能的重要因素———轴向接触压力进行了分析, 探讨了结构、材料、初装配条件在Kalsi密封应用中的作用, 为深入开展理论研究和进行密封圈的研制奠定了基础。 展开更多

关键词 密封结构 性质研究 i型 MSC.Marc软件 流体动压效应 流体动压密封 径向密封 石油机械 典型产品 研究方法 数值迭代 接触压力 密封性能 装配条件 理论研究 密封圈 研制 应用 基础 弹流 轴向

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磁流体动压润滑非接触式机械密封中的磁场分析

3

作者 张鹏高 魏龙 +1 位作者 冯秀 冯飞 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期168-174,共7页

为研究磁流体润滑非接触式机械密封的磁场特性,运用Ansoft Maxwell数值模拟磁流体膜和密封环组成的密封系统的磁场强度和磁感应强度,分析磁流体膜厚和电流强度对磁场强度和磁感应强度的影响,用最小二乘法拟合磁流体膜的磁感应强度和电... 为研究磁流体润滑非接触式机械密封的磁场特性,运用Ansoft Maxwell数值模拟磁流体膜和密封环组成的密封系统的磁场强度和磁感应强度,分析磁流体膜厚和电流强度对磁场强度和磁感应强度的影响,用最小二乘法拟合磁流体膜的磁感应强度和电流强度的关系式。结果表明:磁感线在密封系统中形成了完整的“O”形回路,磁流体膜中的磁场强度最大,磁感线在磁流体膜中分布均匀,且垂直穿过磁流体膜;当电流强度恒定时,磁流体膜中的磁感应强度和磁场强度沿厚度方向可视为常数;随着电流强度的增加,磁流体膜的磁感应强度和磁场强度均增加。 展开更多

关键词 磁流体 动压润滑 机械密封 磁场分析 磁流体膜

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核主泵用流体动压型机械密封耦合模型与性能分析 被引量：22

4

作者 王小燕 孟祥铠 +2 位作者 刘鑫 盛颂恩 彭旭东 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期169-176,共8页

以某型核主泵用流体动压型机械密封为对象,考虑密封环组件的接触和密封端面的流固耦合作用,建立了密封组件三维多场耦合模型,结合有限差分法和有限单元法,采用数值迭代技术进行了耦合场的计算.研究了高压下密封端面变形的特点和规律,分... 以某型核主泵用流体动压型机械密封为对象,考虑密封环组件的接触和密封端面的流固耦合作用,建立了密封组件三维多场耦合模型,结合有限差分法和有限单元法,采用数值迭代技术进行了耦合场的计算.研究了高压下密封端面变形的特点和规律,分析了密封压力对密封性能的影响作用.结果表明:密封环端面产生径向收敛锥度和周向波度,高压侧密封深槽对密封端面周向波度的生成起重要作用,密封端面锥度的形成与密封环宏观结构密切相关.随密封压力的增大,密封端面收敛锥度和波度均增大,密封泄漏率增加,而端面摩擦系数减小.为在高压下形成较大的波度,建议将动压深槽加工在软质密封环端面上. 展开更多

关键词 核主泵 流体动压机械密封 有限元 密封性能 耦合模型

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圆弧槽流体动压型机械密封的性能研究 被引量：23

5

作者 于明彬 孟祥铠 +2 位作者 白少先 彭旭东 盛颂恩 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2009年第9期33-35,共3页

以核主泵用圆弧槽流体动压机械密封为研究对象,建立了端面液膜压力控制方程,应用有限元法分析了稳态工况下圆弧槽几何结构参数对密封性能参数的影响,以在较高液膜刚度条件下获得较低泄漏量为几何参数的优化准则,得到了密封具有优良综合... 以核主泵用圆弧槽流体动压机械密封为研究对象,建立了端面液膜压力控制方程,应用有限元法分析了稳态工况下圆弧槽几何结构参数对密封性能参数的影响,以在较高液膜刚度条件下获得较低泄漏量为几何参数的优化准则,得到了密封具有优良综合性能的几何参数优选范围。结果表明:当槽深比为2.0～6.0,槽数为8～24,槽宽范围在0.75mm至端面外内半径之差的1/2,圆弧槽内半径小于和等于时端面外内半径之差的1/2时,密封具有优良综合工作性能。 展开更多

关键词 机械密封 圆弧槽 流体动压 结构设计

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镶嵌式直线深槽流体动压型机械密封性能研究 被引量：9

6

作者 刘杰 李鲲 +2 位作者 吴兆山 李香 彭旭东 《流体机械》 CSCD 北大核心 2013年第12期16-21,26,共7页

以端面开有直线深槽的镶嵌式密封结构为分析对象,建立了密封环与润滑液膜间的流固力耦合模型,采用有限差分和有限元法分别求解润滑方程和变形方程,研究了密封压力和转速对润滑液膜的影响规律,分析了操作参数对密封性能的影响。研究结果... 以端面开有直线深槽的镶嵌式密封结构为分析对象,建立了密封环与润滑液膜间的流固力耦合模型,采用有限差分和有限元法分别求解润滑方程和变形方程,研究了密封压力和转速对润滑液膜的影响规律,分析了操作参数对密封性能的影响。研究结果表明,由于直线深槽作用,密封端面形成了一定的波度和锥度,波度随着压力的升高而变大,但锥度增幅不是很明显,而对波度的变化影响较大。密封端面的波度和锥度随转速的变化不大。密封压力升高时,密封端面间的泄漏率增大,摩擦系数相应地减小;密封转速增大时,密封端面间的泄漏率变化不是很明显,而摩擦系数相应的增大。 展开更多

关键词 核主泵 直线深槽 密封性能 流体动压效应

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流体动压径向橡胶密封圈的密封特性研究 被引量：6

7

作者 陈家庆 张宝生 赵艳玲 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期1-4,10,共5页

基于矩形断面密封圈这一简化模型 ,首次推导了具体的润滑方程和弹性变形方程 ,运用迭代算法计算了油膜厚度和油膜压力分布 ,并讨论了几个密封系统参数对油膜厚度的影响 ,对于得到预期的弹流润滑效果具有指导意义。

关键词 流体动压密封 润滑方程 弹性方程 弹性流体动压润滑 密封特性 矩形断面密封圈

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周向斜面台阶螺旋槽液膜密封流体动压性能 被引量：8

8

作者 李振涛 黄佰朋 +3 位作者 郝木明 孙鑫晖 王赟磊 杨文静 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期2016-2026,共11页

为降低密封面间液体流动发散区液膜压力损失及提高密封性能,在矩形截面螺旋槽中引入周向斜面台阶结构并建立物理模型。基于JFO空化边界,探讨了不同槽深时,斜面转角比对液膜压力、降低空穴发生及流体动压性能的影响。结果表明:当斜面转... 为降低密封面间液体流动发散区液膜压力损失及提高密封性能,在矩形截面螺旋槽中引入周向斜面台阶结构并建立物理模型。基于JFO空化边界,探讨了不同槽深时,斜面转角比对液膜压力、降低空穴发生及流体动压性能的影响。结果表明:当斜面转角比小于1/30时,下游泵送或上游泵送液膜密封的周向膜压或螺旋线方向膜压均得到迅速提升而空化面积比迅速降低,尤其是上游泵送密封;随斜面转角比增大,空化面积比先增大后减小,空穴区中液膜开始破裂位置前缘压力呈增加趋势,而液膜重生成位置后缘压力反之。槽深的增加有助于提升液膜压力和降低空化面积比,当槽深为8～12μm,在斜面转角比为0.1～0.3时,两类型液膜密封承载能力均可达到最大值,前者最大增幅约13.5%,后者约28%;摩擦扭矩最大增幅约4.6%,增幅较小;泄漏量随斜面转角比的变化规律与承载能力相似。 展开更多

关键词 螺旋槽液膜密封 周向斜面台阶 流体动压性能 液膜压力 空化面积比

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流体动压径向密封及其在石油机械中的应用 被引量：16

9

作者 陈家庆 徐林林 许宏奇 《石油机械》 北大核心 2002年第3期53-55,共3页

常规径向动密封干摩擦时磨损快且发热严重 ;边界摩擦时会出现物理化学吸附膜 ,从而导致密封失效。为此 ,介绍应用流体动压效应研制的新型流体动压径向密封的机理及其发展历程。在 5种典型石油矿场机械中的应用情况表明 ,流体动压径向密... 常规径向动密封干摩擦时磨损快且发热严重 ;边界摩擦时会出现物理化学吸附膜 ,从而导致密封失效。为此 ,介绍应用流体动压效应研制的新型流体动压径向密封的机理及其发展历程。在 5种典型石油矿场机械中的应用情况表明 ,流体动压径向密封的最高密封压力达5 2 5MPa ,最高工作转速达 6 0 0r/min ,特别适用于结构空间有限、磨砺性较强的恶劣工作场合 。 展开更多

关键词 流体动压径向密封 石油机械 应用 机理 石油矿场机械

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磁流体动压密封磁场发生器的设计及性能研究 被引量：3

10

作者 汪宇 周剑锋 赵海龙 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期99-104,共6页

磁流体黏度可随外部磁场强度发生变化,故可将其作为非接触式机械密封端面的润滑介质,通过改变外部磁场强度来实现磁流体膜动压性能的控制。为提高磁流体动压机械密封的密封性能,设计一种磁场发生器,该磁场发生器可通过改变电流来调节磁... 磁流体黏度可随外部磁场强度发生变化,故可将其作为非接触式机械密封端面的润滑介质,通过改变外部磁场强度来实现磁流体膜动压性能的控制。为提高磁流体动压机械密封的密封性能,设计一种磁场发生器,该磁场发生器可通过改变电流来调节磁流体膜的黏度,从而产生不同的动压,实现对流体膜动压效应的控制。采用数值分析的方法,对由动环、静环、磁流体膜及磁场发生器组成的导磁结构的磁场进行分析,获得导磁结构中磁力线、磁场强度、磁感应强度分布规律。研究发现,导磁结构中的磁力线几乎全部穿过密封环端面,该处的磁场强度达到最高水平;磁力线在垂直于密封端面方向上有一定的磁场梯度,且磁流体膜中的磁场强度与磁场发生器的电流强度成正比。 展开更多

关键词 磁流体 磁场发生器 动压密封 电磁场

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变截面旋转流体动压密封油膜厚度的近似计算 被引量：4

11

作者 邹龙庆 韩世杰 +1 位作者 郭凤 赵佳宁 《机床与液压》 北大核心 2013年第3期77-79,共3页

变截面旋转流体动压密封用于磨砺、高压、高频冲击及振动等密封环境,具有良好的密封性能。其油膜厚度是一个非常重要的参数,一方面油膜必须足够厚以保持橡胶圈和轴不直接接触,另一方面油膜厚度要尽量薄,确保密封不漏失。推导出油膜厚度... 变截面旋转流体动压密封用于磨砺、高压、高频冲击及振动等密封环境,具有良好的密封性能。其油膜厚度是一个非常重要的参数,一方面油膜必须足够厚以保持橡胶圈和轴不直接接触,另一方面油膜厚度要尽量薄,确保密封不漏失。推导出油膜厚度计算公式,在应用有限元软件ANSYS求解橡胶圈接触压力和流体域速度的基础上,近似求解出油膜厚度。 展开更多

关键词 油膜厚度 变截面 旋转流体动压密封

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流体动压密封设计 被引量：1

12

作者 张峰 李建克 +2 位作者 宁建华 宋勇 王良 《火箭推进》 CAS 2017年第5期52-57,共6页

基于有限元Matlab软件平台对流体动压密封进行了计算机数值仿真分析与计算,研究了流体动压密封动环对数螺旋槽半径和螺旋角与流体动压密封开启力和泄漏量之间的关系,得出了流体动压密封设计准则;通过激光打标工艺试验得出了激光打标刻... 基于有限元Matlab软件平台对流体动压密封进行了计算机数值仿真分析与计算,研究了流体动压密封动环对数螺旋槽半径和螺旋角与流体动压密封开启力和泄漏量之间的关系,得出了流体动压密封设计准则;通过激光打标工艺试验得出了激光打标刻蚀对数螺旋槽的工艺规范,采用该工艺规范加工出的对数螺旋槽动环满足设计要求。流体动压密封介质运转试验结果表明:流体动压密封有限元Matlab计算机数值仿真分析与计算是合理的,流体动压密封设计和工艺规范是正确和有效的。 展开更多

关键词 流体动压密封 螺旋槽 激光打标

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圆弧深槽热流体动压机械密封理论研究 被引量：25

13

作者 杨惠霞 顾永泉 《流体机械》 CSCD 北大核心 1997年第9期12-18,共7页

提出了用于密封低粘度介质的高参数深槽热流体动压机械密封的数值计算方法，该方法综合考虑了密封环的变形、密封环的热传导、端面摩擦生热和端面液膜压力分布的相互作用，并对圆弧槽热流体动压机械密封进行了三维有限元计算，得出的密... 提出了用于密封低粘度介质的高参数深槽热流体动压机械密封的数值计算方法，该方法综合考虑了密封环的变形、密封环的热传导、端面摩擦生热和端面液膜压力分布的相互作用，并对圆弧槽热流体动压机械密封进行了三维有限元计算，得出的密封特性与E．Mayer的试验结果在规律上一致。 展开更多

关键词 机械密封 深槽 热流体动压机械 低粘度

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基于模糊评价的人字槽流体动压指尖密封结构参数灵敏度分析 被引量：2

14

作者 苏华 郎达学 齐放 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期7-12,共6页

建立人字槽流体动压指尖密封三维流固耦合分析模型,基于ANSYS-CFX软件计算密封的泄漏率和气膜承载力。采用正交试验方法确定密封性能仿真试验方案,针对多指标正交仿真试验结果,采用模糊评价方法建立人字槽流体动压指尖密封性能指标的满... 建立人字槽流体动压指尖密封三维流固耦合分析模型,基于ANSYS-CFX软件计算密封的泄漏率和气膜承载力。采用正交试验方法确定密封性能仿真试验方案,针对多指标正交仿真试验结果,采用模糊评价方法建立人字槽流体动压指尖密封性能指标的满意度函数,并运用模糊向量单值化法形成多指标综合满意度。根据综合满意度进行直观分析,得到人字槽流体动压指尖密封结构参数对其性能影响的灵敏程度。结果表明,指尖梁宽度角、动压靴轴向长度和密封片厚度对密封性能影响较大,在结构优化设计中应优先考虑。 展开更多

关键词 流体动压指尖密封 泄漏率 承载力 灵敏度 模糊评价

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机械密封织构化表面粗糙度效应的试验研究

15

作者 穆塔里夫·阿赫迈德 何伟霖 +3 位作者 李振华 邱威 李端正 刘磊 《润滑与密封》 北大核心 2025年第5期78-84,共7页

为了探究机械密封端面粗糙度以及织构对摩擦磨损性能的影响,采用销盘式摩擦磨损试验机,以摩擦因数、磨损量和温升等参数作为表征指标,分析表面粗糙度以及圆形织构对机械密封性能的影响。结果表明:石墨/碳化钨配副下,磨损以黏着磨损和磨... 为了探究机械密封端面粗糙度以及织构对摩擦磨损性能的影响,采用销盘式摩擦磨损试验机,以摩擦因数、磨损量和温升等参数作为表征指标,分析表面粗糙度以及圆形织构对机械密封性能的影响。结果表明:石墨/碳化钨配副下,磨损以黏着磨损和磨粒磨损为主,织构有一定的动压效应,并在乏油情况下可以发挥“二次润滑”的作用,减少干摩擦和润滑不足所导致的磨损;硬环为织构基体时拥有良好的摩擦磨损性能;较高的粗糙度的表面在流体润滑状态下展现出动压效应,即具有一定纹理的表面一定程度上能改善润滑性能,但较高的表面粗糙度下机械密封端面温升较高,容易引起热损伤。研究结果为密封端面微织构设计提供了依据。 展开更多

关键词 机械密封 干摩擦 表面粗糙度 表面织构 流体动压

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流体动压反输型密封在进口内啮合齿轮泵国产化中的应用

16

作者 赵静一 张齐生 +3 位作者 黄宴委 祝亮 尹敏镐 杨反修 《燕山大学学报》 CAS 2001年第1期14-17,共4页

针对在化纤抽丝液压装置中的进口化工用内啮合齿轮泵(Viking泵)存在着严重的泄漏、密封性差等问题。利用流体动压密封原理，设计出非接触式反输型密封，解决了进口化工用内啮合齿轮泵(Viking泵)及其国产化泵的泄漏难题。

关键词 泄露 内啮合齿轮泵 流体动压 密封 化工泵 国产化 反输型

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流体动压指尖密封的等效动力学分析

17

作者 马晓林 陈国定 张延超 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2008年第11期1356-1360,1364,共6页

针对流体动压指尖密封动态条件下泄漏量计算因计算量庞大而无法进行的问题,本文提出了基于等效模型的指尖密封动力学分析的思路,通过构建等效模型中等效参数和指尖密封结构和工况参数的关系,建立了用于流体动压指尖密封动力学分析的弹簧... 针对流体动压指尖密封动态条件下泄漏量计算因计算量庞大而无法进行的问题,本文提出了基于等效模型的指尖密封动力学分析的思路,通过构建等效模型中等效参数和指尖密封结构和工况参数的关系,建立了用于流体动压指尖密封动力学分析的弹簧-质量-阻尼的等效动力学模型。基于此等效模型进行了流体动压指尖密封的动态分析,并根据动态计算结果进行了指尖密封的泄漏分析。通过与国外文献提供的指尖密封有限元仿真工作的对比,证明了指尖密封等效模型以及依据此模型进行的泄漏分析的可靠性和正确性。 展开更多

关键词 流体动压指尖密封 等效动力学模型 动力学响应 泄漏率

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核主泵用流体动压型机械密封温度场的数值研究 被引量：20

18

作者 宫晓清 孟祥铠 +1 位作者 李纪云 彭旭东 《流体机械》 CSCD 北大核心 2015年第7期16-21,共6页

考虑流体粘温效应,建立了典型核主泵用流体动压型机械密封三维稳态传热有限元模型。建立了由流体域及密封环组成的二维轴对称共轭传热有限元模型,计算了对流换热系数。在此基础上,采用有限元软件求解三维模型密封温度,分析了流体入口流... 考虑流体粘温效应,建立了典型核主泵用流体动压型机械密封三维稳态传热有限元模型。建立了由流体域及密封环组成的二维轴对称共轭传热有限元模型,计算了对流换热系数。在此基础上,采用有限元软件求解三维模型密封温度,分析了流体入口流速以及转速对密封端面温度的影响。结果表明:深槽结构导致开槽静环密封端面温度分布不均匀;流体入口速度几乎不影响温度分布;增大转速,密封端面温度显著升高。 展开更多

关键词 核主泵 流体动压 机械密封 有限元 共轭传热

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基于JFO空化和幂律模型的螺旋槽液膜密封流体动压特性 被引量：9

19

作者 王赟磊 郝木明 +3 位作者 李振涛 李勇凡 孙鑫晖 徐鲁帅 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期4665-4674,共10页

密封端面间润滑流体的非牛顿特性对密封的性能有重要影响。基于满足质量守恒的JFO空化边界条件及描述流体非牛顿特性的幂律模型,建立了考虑流体非牛顿特性的螺旋槽液膜密封数学模型。采用有限差分法对控制方程进行离散,通过SOR迭代方法... 密封端面间润滑流体的非牛顿特性对密封的性能有重要影响。基于满足质量守恒的JFO空化边界条件及描述流体非牛顿特性的幂律模型,建立了考虑流体非牛顿特性的螺旋槽液膜密封数学模型。采用有限差分法对控制方程进行离散,通过SOR迭代方法对离散方程进行求解,得到了密封端面液膜压力分布。探讨了润滑流体的非牛顿特性对螺旋槽液膜密封的液膜承载能力、泄漏量、摩擦扭矩等性能参数及液膜中空化发生情况的影响规律。结果表明:随着幂律指数的增大,液膜承载能力先增大后减小,泄漏量和空化率增大,摩擦扭矩减小;幂律指数为0.96时,相对于牛顿流体,液膜承载能力提升约4.6%,密封端面空化率下降约98.6%,泄漏量下降约5.8%,摩擦扭矩增加约0.3%;随着操作参数的改变,不同幂律指数下的流体动压性能参数变化规律具有相似性;润滑流体的合理选择对液膜密封性能改善有重要意义。 展开更多

关键词 螺旋槽液膜密封 幂律模型 非牛顿流体 JFO边界条件 流体动压特性

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新型流线槽流体动压型机械密封性能 被引量：8

20

作者 周思遥 陈敏 +3 位作者 周绍玉 王和顺 张车宁 朱维兵 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期99-104,共6页

以核主泵用新型流线槽流体动压机械密封为研究对象,建立密封间隙内液体膜的压力控制方程,应用有限差分法求解,分析特定工况下流线槽的结构参数对密封性能的影响。结果表明:泄漏量和刚度对密封间隙的变化最为敏感,间隙增大时,泄漏量迅速... 以核主泵用新型流线槽流体动压机械密封为研究对象,建立密封间隙内液体膜的压力控制方程,应用有限差分法求解,分析特定工况下流线槽的结构参数对密封性能的影响。结果表明:泄漏量和刚度对密封间隙的变化最为敏感,间隙增大时,泄漏量迅速增加同时刚度急剧下降;刚度随槽深、槽长比、堰宽比增大而先增后减,并在一定区域获得峰值。流线槽槽数为12、槽深为2μm、密封端面间隙为1μm、槽长比为0.6、堰宽比为0.6时,液体膜具有较大的开启力、刚度和刚漏比,密封端面产生的流体动压效应显著,密封工作性能达到较佳状态。 展开更多

关键词 机械密封 流线槽 流体动压效应 结构参数 密封性能

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