迷宫密封结构参数化设计及有限元分析研究

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1、硕士学位论文m_____目迷■會翁封砝构秦f义也沒计^________________________________________________________研究生姓名H峰_____________________(&工届杌械乜士m专业）导师姓名________________________论文完成日期1〇匕年M________________漆iK，火泰ShenyangLigongUniversity沈阳理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明:本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点

2、、方法、数据和文献的引用己在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期3月/。曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解沈阳理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：沈阳理工大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳理工大f可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可

3、以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签指导教师签名:分类号：TH122密级：ＵＤＣ：621编号：工学硕士学位论文迷宫密封结构参数化设计及有限元分析研究硕士研究生：黄建峰指导教师：巴鹏教授学科、专业：机械电子工程沈阳理工大学2015年3月分类号：TH122密级：ＵＤＣ：621编号：工学硕士学位论文迷宫密封结构参数化设计及有限元分析研究硕士研究生：黄建峰指导教师：巴鹏教授学位级别：工学硕士学科、专业：机械电子工程所在单位：机械工程学院论文提交日期：2014年12月1

4、5日论文答辩日期：2015年3月7日学位授予单位：沈阳理工大学ClassificationIndex:TH122U.D.C:621AThesisfortheMasterDegreeofEngineeringParametricDesignandFiniteElementAnalysisoftheLabyrinthSealingStructureCandidate:HuangJianfengSupervisor:Prof.BaPengAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpe

5、ciality:MechanicalandElectronicEngineeringDateofSubmission:December，2014DateofExamination:March，2015University:ShenyangLigongUniversity摘要往复式压缩机具有热效率高、压力范围广、适应能力强等优点，被广泛应用于石油化工领域。往复式压缩机的效率与活塞和气缸之间的密封结构密切相关。因此，如何提高密封质量，降低活塞与气缸间的泄漏量就成为十分关键的问题。迷宫密封作为一种非接触密封，其加工成本低、性能可靠

6、稳定，近几年被普遍应用在往复式压缩机上。但是，往复式压缩机的制造属于单件或者小批量，产品间型号差异大；迷宫密封结构参数多，分析优化时间长。因此，如何在较短的设计周期内提高迷宫密封性能，就成为迷宫密封结构优化研究领域的一个重要课题。本文以参数化设计理论为指导思想，流体力学基本方程为理论依据，Pro/Engineer、FLUENT6.3和Access2007等软件为研究工具，开展迷宫密封结构参数优化的分析研究，具体研究方法如下：1.针对传统试验方法每次改变单一变量，导致试验误差大的问题，采用同时改变两个变量的方法，研究试验目标（

7、泄漏量）同时受两个变量作用的变化情况。2.针对迷宫密封结构参数多，数值模拟试验周期长的问题，通过正交试验设计方法对迷宫密封结构参数进行分组；使用Pro/Engineer软件提供的Pro/PROGRAM参数化设计工具，将模型的各个尺寸参数化。只需在Pro/Engineer界面中输入空腔具体尺寸值，即可快速生成新模型，节约建模时间。3.将第2步得到的迷宫空腔模型分别导入Gambit前处理软件中，对各迷宫空腔模型进行网格划分和边界条件设定；然后将网格文件导入到FLUENT6.3中进行数值模拟，分析压力云图、速度矢量图和湍流动能云图

8、的变化规律，并得到压力出口泄漏量的数值。4.针对传统优化方法只考虑数值模拟试验的不足，将数值模拟结果、理论公式计算和极差分析相结合，分析泄漏量的变化趋势和变化原因，并指出密封结构参数的最优结果。第3步和第4步是课题的核心内容，也是研究工作的重点。5.将最优结构参数输入到Access2007