本文關鍵詞：T型槽干氣密封流固耦合分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：機械密封是機械設備中減少泄漏和節(jié)能的重要裝置�，F代機械和裝備大多是在高參數如高溫、高壓及高速等惡劣條件下工作的,這會使機械設備對其密封性能的要求越來越高,設計出壽命長、泄漏少、能耗低、效益高及高穩(wěn)定性與可靠性的機械密封裝置已成為設計者追求的目標。干氣密封(DGS)屬于非接觸式機械密封中的一種新技術,與傳統的接觸式機械密封相比,干氣密封具有成本低、無密封油、維修費用低、能量損耗低、工藝氣體泄漏小、系統安全可靠性高等諸多優(yōu)點,并已被廣泛應用于各類軸向端面密封裝置中。因此,干氣密封作為一種性能優(yōu)越的新型機械密封,具有很高的研究價值。與國外干氣密封技術相比,國內的干氣密封技術起步較晚,因此該技術的研究和國外的相比還存在著較大差距。至今研究干氣密封技術的主要方向都集中在螺旋槽干氣密封(S-DGS)上,而對其它類型的干氣密封槽型(如T型槽、V型槽、直線槽等)的研究分析則較少。但在實際應用中,不同槽型的干氣密封具有各自獨特的性能,不同的槽型適應不同的工況條件。因此,開展對其它種類型槽的研究是十分有必要的。本文主要針對T型槽干氣密封進行研究和分析。由于T型槽干氣密封自身結構的特點,它在機械設備正轉與反轉過程中都具有良好的密封效果,在實際工程中干氣密封得到廣泛的運用。因此有必要對其進行理論研究和模擬仿真分析,這對其在工程實際應用中具有很好的指導意義。首先,本論文采用有限元分析軟件ANSYS Workbench對T型槽干氣密封中流體域進行了仿真分析。通過仿真分析得出T型槽干氣密封上開啟力和壓力分布,其證明了T型槽干氣密封能有效的阻塞密封介質的泄漏通道,實現密封介質的零泄漏或零逸出,同時驗證了使用該軟件分析T型槽干氣密封的可行性。其次,在ANSYS Workbench平臺中建立了T型槽干氣密封有限元幾何模型,并采用雙向流固耦合分析方法,進行了模擬仿真分析。通過分析得到了T型槽干氣密封結構的變形、應力分布、壓力分布等情況,論證了分析T型槽干氣密封的性能時,必須考慮密封環(huán)端面的變形對氣膜厚度的影響。最后,本文對T型槽干氣密封的槽型進行了結構改進設計,提出了兩種結構改進設計方案,并對這兩種改進設計方案進行了模擬仿真分析,說明其結構改進后,同樣能達到相同的性能和作用,從而證明改進設計的合理性。
【關鍵詞】：干氣密封 T型槽 ANSYS Workbench 流固耦合
【學位授予單位】：西華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH136
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-20
• 1.1 干氣密封基礎8-12
• 1.1.1 干氣密封概述8-9
• 1.1.2 干氣密封結構簡介9-12
• 1.2 干氣密封國內外發(fā)展現狀和發(fā)展趨勢12-16
• 1.3 課題來源和研究目的及意義16-18
• 1.3.1 課題的來源16-17
• 1.3.2 課題的研究目的和意義17-18
• 1.4 課題的研究內容和方法18-20
• 1.4.1 課題研究內容18-19
• 1.4.2 課題研究方法19-20
• 2 T型槽干氣密封理論基礎20-28
• 2.1 干氣密封工作原理20-22
• 2.2 干氣密封相關參數22-24
• 2.2.1 雷諾數方程22-23
• 2.2.2 基本方程23
• 2.2.3 邊界條件23-24
• 2.3 T型槽干氣密封控制方程24-26
• 2.3.1 流體控制方程24-25
• 2.3.2 固體控制方程25
• 2.3.3 流固耦合方程25-26
• 2.4 密封性能參數26-27
• 2.5 本章小結27-28
• 3 T型槽干氣密封流場分析28-38
• 3.1 T型槽幾何建模和網格劃分28-30
• 3.2 邊界條件30
• 3.3 數值分析30-37
• 3.3.1 T型槽有限元模型的建立30-31
• 3.3.2 分析數據31-37
• 3.4 結論37-38
• 4 T型槽干氣密封流固耦合分析38-53
• 4.1 流固耦合分析基礎38
• 4.2 建立分析模塊38-39
• 4.3 幾何模型的建立39-41
• 4.4 網格劃分及參數設置41-48
• 4.5 流固耦合結果分析48-52
• 4.6 本章小結52-53
• 5 T型槽干氣密封結構改進分析53-58
• 5.1 結構改進設計53-54
• 5.2 結構改進設計分析54-57
• 5.2.1 T型槽結構改進設計 154-56
• 5.2.2 T型槽結構改進設計 256-57
• 5.3 本章小結57-58
• 6 結論與展望58-60
• 6.1 論文主要結論58-59
• 6.2 未來研究展望59-60
• 參考文獻60-62
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文及科研成果62-63
• 致謝63-64

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本文編號：361217