基于微孔型表面織構(gòu)在改善機(jī)械端面密封性能方面的優(yōu)勢(shì),提出了一種新型的萊洛三角形微孔表面織構(gòu),并利用數(shù)值模擬方法考察了萊洛三角形微孔織構(gòu)化端面的密封性能。首先,在動(dòng)環(huán)表面上分別設(shè)置圓形、三角形、萊洛三角形三種微孔表面織構(gòu)。然后,利用GAMBIT軟件進(jìn)行3種微孔織構(gòu)化密封端面模型網(wǎng)格劃分,利用Fluent軟件分析密封端面的流場(chǎng)特性并獲得其流場(chǎng)壓力分布。最后,總結(jié)出3種微孔織構(gòu)化密封端面的開(kāi)啟力、泄漏率和開(kāi)漏比隨織構(gòu)面積率、孔深、密封間隙、操作壓力及轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律。結(jié)果表明:3種微孔織構(gòu)化密封端面的開(kāi)啟力和泄漏率隨著密封參數(shù)的變化具有相同的變化規(guī)律;當(dāng)S_p=10%,h_d=3～4μm,h_p<3μm,p_i<0.3 MPa時(shí),3種微孔織構(gòu)化密封端面均呈現(xiàn)出較好的密封性能;相比于圓形、三角形微孔織構(gòu)化密封端面,萊洛三角形微孔織構(gòu)化密封端面具有較大的開(kāi)啟力和較小的泄漏率,同時(shí)具有較大的開(kāi)漏比。研究成果可為微孔織構(gòu)化機(jī)械端面的密封參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。 

【文章來(lái)源】：工程設(shè)計(jì)學(xué)報(bào). 2020,27(01)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：8 頁(yè)

【部分圖文】：

機(jī)械密封端面的密封環(huán)截面示意圖

微孔織構(gòu)化密封端面模型網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)映射

在n=8 000 r?min-1,hd=2μm,hp=2μm,pi=0.2MPa,po=0.1 MPa條件下，密封性能參數(shù)隨織構(gòu)面積率的變化曲線如圖6所示。由圖6(a）可知：3種微孔織構(gòu)化密封端面的開(kāi)啟力均呈先減小后增大的變化規(guī)律，當(dāng)Sp≈15%時(shí)開(kāi)啟力最大；同一Sp下，萊洛三角形微孔織構(gòu)化密封端面的開(kāi)啟力最大，三角形微孔織構(gòu)化密封端面的開(kāi)啟力最小。由圖6(b）可知：3種微孔織構(gòu)化密封端面泄漏率的變化規(guī)律十分接近，均隨織構(gòu)面積率的增大而增大，增速先逐漸增大后趨于平緩；同一Sp下，泄漏率從大到小依次為三角形微孔織構(gòu)化密封端面、圓形微孔織構(gòu)化密封端面、萊洛三角形微孔織構(gòu)化密封端面。由圖6(c）可知：隨著Sp的增大，3種微孔織構(gòu)化密封端面的開(kāi)漏比均先增大后減小，當(dāng)Sp≈10%時(shí)，開(kāi)漏比均達(dá)到最大值；同一Sp下，開(kāi)漏比由大到小依次為萊洛三角形微孔織構(gòu)化密封端面、圓形微孔織構(gòu)化密封端面、三角形微孔織構(gòu)化密封端面。綜上可知，當(dāng)Sp<50%時(shí)，在相同的條件下，萊洛三角形微孔織構(gòu)化端面的密封性能最好。2.3 孔深hd對(duì)密封性能的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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