螺旋槽流體動(dòng)壓浮環(huán)密封特性分析.pdf

1、浮環(huán)密封是壓縮危險(xiǎn)性工藝氣體的透平壓縮機(jī)軸端密封的傳統(tǒng)型式，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，在航空航天、石油化工、冶金機(jī)械等領(lǐng)域，對(duì)密封件的密封性能的要求越來(lái)越高，需要人們不斷的開發(fā)出性能優(yōu)越的密封產(chǎn)品，同時(shí)也促進(jìn)了浮環(huán)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的研究與發(fā)展，其中螺旋槽浮環(huán)密封不但具有反向泵送作用，降低泄漏量，還能產(chǎn)生較好的流體動(dòng)壓效應(yīng)，提高浮環(huán)對(duì)中性。
　　 本文借助CFD-FLUENT軟件對(duì)普通浮環(huán)密封和螺旋槽浮環(huán)密封間隙內(nèi)氣相流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算

2、，得到了氣膜的壓力分布、速度分布、質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡以及剪切應(yīng)力分布等流場(chǎng)特性，并分析了操作參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)螺旋槽浮環(huán)密封壓力場(chǎng)的影響，結(jié)果表明，螺旋槽浮環(huán)密封能產(chǎn)生較強(qiáng)的動(dòng)壓效應(yīng)和反向泵送能力，轉(zhuǎn)速、壓差、介質(zhì)粘性、螺旋角、槽長(zhǎng)、槽深、槽臺(tái)寬比以及浮環(huán)寬度等參數(shù)對(duì)螺旋槽浮環(huán)密封的壓力場(chǎng)影響較大，而槽數(shù)對(duì)壓力場(chǎng)的影響相對(duì)較小。另外，在氣相流場(chǎng)模擬的基礎(chǔ)上，計(jì)算了浮環(huán)浮升力、泄漏量、摩擦轉(zhuǎn)矩等性能參數(shù)，分析了轉(zhuǎn)速、壓差、偏心率、半徑間隙以及含液

3、量等對(duì)螺旋槽浮環(huán)密封性能的影響規(guī)律，并與普通浮環(huán)密封進(jìn)行了對(duì)比。最后，通過(guò)改變螺旋槽浮環(huán)結(jié)構(gòu)，重新建立模型，得到了各種結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)泄漏量、浮升力等影響的分布曲線，結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)螺旋槽浮環(huán)密封性能影響較大，在對(duì)螺旋槽浮環(huán)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，綜合考慮較小的泄漏量和較大的浮升力，取較小的螺旋角10～15°，槽數(shù)26～30，槽長(zhǎng)7～8 mm，槽深25μm左右，槽臺(tái)寬比0.5較適宜以及較大的浮環(huán)寬度。以上研究結(jié)果為不同工況下的浮環(huán)密封的設(shè)計(jì)和選擇