周向波度机械密封的流固耦合  被引量:10

Fluid-solid coupling of a hydrodynamic mechanical seal with a wavy face

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作  者:刘伟[1] 刘莹[1] 王玉明[1] 彭旭东[2] 

机构地区:[1]清华大学精密仪器与机械学系摩擦学国家重点实验室,北京100084 [2]浙江工业大学机械工程学院,杭州310032

出  处:《清华大学学报(自然科学版)》2011年第5期577-581,共5页Journal of Tsinghua University(Science and Technology)

基  金:国家"九七三"重点基础研究项目(2009CB724304);国家自然科学基金面上项目(50975157);清华大学摩擦学国家重点实验室自主研究课题重点项目(SKLT08A06)

摘  要:以波度密封为例,建立了考虑静环倾斜时流体动压型机械密封的流固耦合三维性能分析模型,研究了静环倾斜量、密封环弹性变形对端面压强分布、密封性能的影响规律;同时改变结构参数和操作参数,研究其对端面弹性变形的影响规律。结果表明:弹性变形及静环的倾斜对端面的压强分布、密封性能影响显著,使端面间隙由外径向内径形成收敛型,周向波度及端面最小膜厚发生变化,流体动静压的共同作用导致开启力、泄漏率增加,液膜刚度下降;同时,密封性能受操作参数的影响明显。Stator misalignment can result in fluctuations of the lubricant thickness in the seals.A steady 3-D hydrodynamic fluid-solid coupling model was developed to analyze mechanical seals with circumferential waviness.A parametric study of the effects of stator misalignment and elastic deformation on the lubricant pressure distribution and seal performance showed a convergence gap between the two sealing faces from the outer radius to the inner radius due to the elastic deformation.The circumferential waviness and the film thickness then varies because of hydrostatic and hydrodynamic effects caused by the elastic deformation.The variations increase the opening force and leakage and decrease the film stiffness.Changes in the operating parameters affect the seal performance.

关 键 词:机械密封 波度 流体动压 弹性变形 流固耦合 

分 类 号:TH117.2[机械工程—机械设计及理论]

 

参考文献:

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引证文献:

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