氣體密封端面型槽反向泵送特性理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、反向泵送機(jī)械密封作為典型的非接觸式機(jī)械密封，具有可實(shí)現(xiàn)零泄漏、摩擦功耗低、壽命長等優(yōu)點(diǎn)。為減小和控制氣體端面密封的泄漏率，論文開展了氣體密封端面型槽反向泵送特性理論與實(shí)驗(yàn)研究。
　　首先，基于氣體潤滑理論，建立氣體螺旋槽端面上游泵送密封數(shù)學(xué)分析模型，定義端面槽型的幾何參數(shù)和密封性能參數(shù)，討論了數(shù)學(xué)模型的有限差分求解方法。結(jié)果表明，論文所采用有限差分方法可保證流量守恒，從而保證泄漏率數(shù)值計算結(jié)果的合理性。
　　其次，開展了螺旋

2、槽端面上游泵送氣體密封泄漏特性數(shù)值分析。結(jié)果表明，在低壓高速工況下，螺旋槽上游泵送作用可在高壓側(cè)形成周向封閉的高于密封壓力的高壓流體環(huán)帶，阻止被密封介質(zhì)進(jìn)入密封間隙，實(shí)現(xiàn)被密封高壓介質(zhì)的零泄漏，形成密封介質(zhì)完全的反向泄漏;泄漏率隨轉(zhuǎn)速、槽數(shù)和膜厚的增加先減小后增大，隨槽深、螺旋角和槽臺寬比的增加先增大后減小，隨槽根半徑增加而減小;當(dāng)轉(zhuǎn)速、膜厚和槽數(shù)達(dá)到一定值時，泄漏方向會發(fā)生改變。
　　最后，開展了螺旋槽端面上游泵送氣體密封泄漏特

3、性實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明，上游泵送螺旋槽端面能夠提供足夠的氣體端面密封的開啟力，保證機(jī)械密封開啟時密封端面能夠迅速打開，從而避免密封端面的接觸磨損，實(shí)現(xiàn)非接觸運(yùn)行;螺旋槽可以產(chǎn)生上游泵送效應(yīng)使泄漏量降低，隨著轉(zhuǎn)速增加，螺旋槽上游泵送效應(yīng)增強(qiáng)，當(dāng)型槽結(jié)構(gòu)參數(shù)與密封工況參數(shù)達(dá)到合理狀態(tài)時，可以實(shí)現(xiàn)零泄漏。
　　通過對氣體反向泵送螺旋槽端面密封泄漏特性的數(shù)值分析和實(shí)驗(yàn)研究，本文提出了實(shí)現(xiàn)被密封介質(zhì)零泄漏的理論依據(jù)，通過實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步完善了零泄