高參數(shù)機(jī)械密封摩擦副動(dòng)環(huán)動(dòng)力特性研究
本文關(guān)鍵詞:高參數(shù)機(jī)械密封摩擦副動(dòng)環(huán)動(dòng)力特性研究
更多相關(guān)文章: 機(jī)械密封 摩擦副 流體膜 流固耦合 模態(tài)分析
【摘要】:機(jī)械密封是動(dòng)力機(jī)械和流體機(jī)械設(shè)備中非常重要的部件,在高參數(shù)復(fù)雜工況條件下,機(jī)械密封摩擦副密封環(huán)在工作過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng),嚴(yán)重影響機(jī)械密封的性能,從而引起動(dòng)靜環(huán)端面的磨損,,使泄漏量增大。為了減少泄漏,根據(jù)機(jī)械密封摩擦副端面的形式,分為開(kāi)槽端面機(jī)械密封和無(wú)槽端面機(jī)械密封兩種形式。螺旋槽機(jī)械密封由于流體靜壓或動(dòng)壓作用,在摩擦副密封環(huán)端面間充滿一層完整的流體膜迫使密封端面彼此分離,而不存在硬性固相接觸的機(jī)械密封,達(dá)到提高使用壽命,降低泄漏的目的。 本文以機(jī)械密封動(dòng)環(huán)為研究對(duì)象,建立其三維數(shù)值模型。首先對(duì)帶螺旋槽動(dòng)環(huán)和無(wú)螺旋槽動(dòng)環(huán)分別進(jìn)行了模態(tài)分析,計(jì)算出了其低階固有振動(dòng)頻率和主振型,以及各階對(duì)應(yīng)的最大變形量和振動(dòng)應(yīng)力,得到了各階主振型圖及振動(dòng)應(yīng)力和變形曲線的變化圖;然后對(duì)螺旋槽動(dòng)環(huán)和流體膜組合進(jìn)行(濕模態(tài))分析,得到其變化情況;最后,對(duì)螺旋槽動(dòng)環(huán)和其端面流體膜進(jìn)行流固耦合分析,得到摩擦副界面間液膜壓力分布和密封環(huán)的應(yīng)力應(yīng)變情況。 通過(guò)對(duì)摩擦副螺旋槽動(dòng)環(huán)動(dòng)力學(xué)特性分析,得到在空氣中和流體中的固有頻率的變化曲線;通過(guò)對(duì)摩擦副流體膜的特性分析,得到流體膜端面的壓力徑向變化曲線,不同轉(zhuǎn)速下,壓力的變化曲線。
【關(guān)鍵詞】:機(jī)械密封 摩擦副 流體膜 流固耦合 模態(tài)分析
【學(xué)位授予單位】:新疆大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類(lèi)號(hào)】:TH136
【目錄】:
- 摘要3-4
- Abstract4-5
- 目錄5-7
- 第一章 緒論7-15
- 1.1 課題來(lái)源7
- 1.2 研究的目的和意義7-12
- 1.3 國(guó)內(nèi)外機(jī)械密封相關(guān)理論的研究12-13
- 1.4 本論文研究的主要內(nèi)容、關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題和方法13-15
- 第二章 高參數(shù)波紋管機(jī)械密封關(guān)鍵組件的分析15-28
- 2.1 機(jī)械密封的關(guān)鍵組件15-17
- 2.1.1 摩擦副動(dòng)靜環(huán)材料屬性分析15-17
- 2.1.2 摩擦副流體膜的分析17
- 2.2 波紋管機(jī)械密封的受力分析17-23
- 2.2.1 摩擦副動(dòng)靜環(huán)的受力分析17-21
- 2.2.2 摩擦副流體膜的受力分析21-23
- 2.3 波紋管機(jī)械密封螺旋槽端面流體膜壓力分析23-27
- 2.3.1 摩擦副端面潤(rùn)滑理論分析23-24
- 2.3.2 螺旋槽端面流體膜壓力分析24-27
- 2.4 本章小結(jié)27-28
- 第三章 波紋管機(jī)械密封動(dòng)環(huán)模態(tài)分析28-41
- 3.1 動(dòng)環(huán)幾何建模28-29
- 3.2 動(dòng)環(huán)的有限元建模29-31
- 3.3 動(dòng)環(huán)預(yù)應(yīng)力的模態(tài)分析31-40
- 3.3.1 無(wú)螺旋槽模態(tài)分析31-33
- 3.3.2 帶螺旋槽模態(tài)分析33-37
- 3.3.3 動(dòng)環(huán)的濕模態(tài)分析37-40
- 3.4 本章小結(jié)40-41
- 第四章 高參數(shù)波紋管機(jī)械密封摩擦副動(dòng)環(huán)的流固耦合分析41-46
- 4.1 流固耦合基本理論41-42
- 4.1.1 流體控制方程41-42
- 4.1.2 固體控制方程42
- 4.1.3 流固耦合的基本方程42
- 4.2 流固耦合數(shù)值計(jì)算42-43
- 4.3 計(jì)算結(jié)果分析43-45
- 4.4 本章小結(jié)45-46
- 第五章 總結(jié)與展望46-48
- 5.1 總結(jié)46-47
- 5.2 創(chuàng)新點(diǎn)47
- 5.3 展望47-48
- 致謝48-49
- 參考文獻(xiàn)49-54
- 在讀期間發(fā)表論文及獲獎(jiǎng)情況54
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):695732
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