靜壓干氣密封微尺度氣膜特性的研究.pdf

1、干氣密封是目前迅速發(fā)展的新穎密封類型，被廣泛應(yīng)用于高速回轉(zhuǎn)設(shè)備。隨著工程應(yīng)用的發(fā)展，干氣密封開始應(yīng)用于低速設(shè)備，如反應(yīng)釜軸端密封，然而，高速動壓效應(yīng)理論已不能適用于低速充氣式靜壓潤滑理論，迫切需要建立靜壓干氣密封潤滑理論來指導(dǎo)工程應(yīng)用。在工程應(yīng)用中靜壓干氣密封常常會因氣膜厚度的過大或過小，出現(xiàn)泄漏量過大或動靜環(huán)碰磨的現(xiàn)象，這就需要對氣膜厚度進行計算并加以控制。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)以雷諾方程為核心，進一步推導(dǎo)了靜壓干

2、氣密封氣膜潤滑控制方程。
　　(2)采用有限差分法來求解節(jié)流孔式靜壓干氣密封氣膜雷諾方程;用VB編寫了求解靜壓干氣密封氣膜雷諾方程的計算程序。
　　(3)在編寫的VB程序中調(diào)用MATLAB程序繪制氣膜壓力分布圖。
　　(4)在流量平衡原理的基礎(chǔ)上提出了變步長的逐步逼近的迭代算法。
　　結(jié)果表明，氣膜徑向壓力從節(jié)流孔向靜環(huán)內(nèi)徑和外徑方向呈近似拋物線狀逐漸下降，極大壓力出現(xiàn)在節(jié)流孔處，極大值為3.567MPa，極小值

3、為0.212MPa;隨氣膜厚度的增大端面氣膜開啟力減小;在工況一定的情況下，氣膜剛度隨著氣膜厚度的增大逐漸減小。
　　為了保證計算的準確性，將VB軟件計算的徑向壓力分布，開啟力、氣膜剛度、泄漏量的計算值與文獻值進行了對比，進一步進行了對泄漏量的試驗驗證，結(jié)果表明靜壓干氣密封內(nèi)，理論計算的泄漏量實測的泄漏量之間相對誤差在最大值7.46％，相對誤差最小值為1.30％。與實際情況有一定的偏差。泄漏量隨著節(jié)流孔直徑的增大而不斷上升。雖然為