本文選題：自泵送機(jī)械密封 + FLUENT　； 參考：《南京林業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：旋轉(zhuǎn)機(jī)械軸端密封的可靠性對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程中裝置的安全、使用壽命以及經(jīng)濟(jì)效益的最大化十分重要。近年來(lái),隨著密封技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展,出現(xiàn)了一種基于離心泵送原理提出的新型流體動(dòng)壓型機(jī)械密—自泵送機(jī)械密封。與現(xiàn)有的流體動(dòng)壓型機(jī)械密封相比,其具有密封性能優(yōu)越、抗顆粒干擾能力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝空間小、無(wú)需其他隔離流體供應(yīng)輔助系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn)。本文以動(dòng)壓槽分布于動(dòng)環(huán)、進(jìn)液槽設(shè)置于靜環(huán)的自泵送機(jī)械密封為研究對(duì)象,利用FLUENT對(duì)其端面流場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬研究,探討了槽形結(jié)構(gòu)參數(shù)和工況參數(shù)對(duì)密封性能的影響,同時(shí)對(duì)特定工況下的槽形結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,最后對(duì)其泄漏特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究。主要研究工作及結(jié)論如下:(1)介紹了自泵送機(jī)械密封的整體結(jié)構(gòu)、端面結(jié)構(gòu)、工作原理、主要性能參數(shù),并分析了其動(dòng)環(huán)的受力情況,結(jié)果表明自泵送機(jī)械密封在工作時(shí)具有自我調(diào)節(jié)能力,當(dāng)受外界擾動(dòng)時(shí),密封能快速恢復(fù)到平衡位置。(2)通過(guò)FLUENT軟件對(duì)自泵送機(jī)械密封的端面流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,探討了結(jié)構(gòu)參數(shù)(螺旋角α、槽數(shù)Ng、螺旋槽深Hg、環(huán)槽深H、環(huán)槽寬L、槽長(zhǎng)壩長(zhǎng)比γ、槽臺(tái)寬比d)和工況參數(shù)(壓差p、轉(zhuǎn)速n)對(duì)密封性能參數(shù)的影響規(guī)律。同時(shí)以大量正交試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)和工況參數(shù)對(duì)密封性能影響的顯著度。結(jié)果表明:槽數(shù)、槽長(zhǎng)壩長(zhǎng)比、槽臺(tái)寬比、壓差對(duì)開(kāi)啟力和泄漏量影響特別顯著;環(huán)槽寬對(duì)開(kāi)啟力和泄漏量有影響;螺旋角、螺旋槽深、環(huán)槽深對(duì)開(kāi)啟力和泄漏量影響不顯著;轉(zhuǎn)速對(duì)泄漏量的影響也特別顯著,但對(duì)開(kāi)啟力影響并不顯著。(3)運(yùn)用優(yōu)化設(shè)計(jì)理論,建立了自泵送機(jī)械密封端面結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型,并利用部分正交多項(xiàng)式回歸設(shè)計(jì)以及規(guī)劃求解尋優(yōu)對(duì)特定工況下的自泵送機(jī)械密封部分結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,得到了型槽參數(shù)的最優(yōu)組合。結(jié)果表明,在壓差為0.5MPa、轉(zhuǎn)速為4000rpm的工況下,型槽結(jié)構(gòu)參數(shù)取α=22°、Ng=8、γ=0.48、d=0.7、H=0.5mm、Hg=50μm、L=2 mm時(shí),其密封性能是最優(yōu)的。(4)在機(jī)械密封性能試驗(yàn)裝置上,對(duì)自泵送機(jī)械密封泄漏特性試驗(yàn)進(jìn)行了研究。試驗(yàn)測(cè)出的泄漏量與數(shù)值模擬結(jié)果在一定誤差范圍內(nèi)較為吻合,說(shuō)明本文所建立的自泵送機(jī)械密封液膜計(jì)算模型是正確的,其數(shù)值仿真計(jì)算具有參考意義。
[Abstract]:The reliability of the end seal of rotating machinery is very important for the safety , service life and economic benefit of the device during the production process . In recent years , with the continuous progress and development of the sealing technology , a new type of fluid dynamic pressure type mechanical seal - self - pumping mechanical seal based on the principle of centrifugal pump has been developed . The main research work and conclusion are as follows : ( 1 ) The main research work and conclusion are as follows : ( 1 ) The self - regulation ability of the self - pumping mechanical seal is discussed . ( 2 ) The influence of structural parameters ( helix angle 偽 , groove number Ng , spiral groove depth Hg , groove width ratio d ) and working condition parameter ( differential pressure p , rotation speed n ) on the sealing performance parameters was studied by FLUENT software .

【學(xué)位授予單位】：南京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH136

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1867713