t型槽干气密封流固耦合分析

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4、（DGS）属于非接触式机械密封中的一种新技术，与传统的接触式机械密封相比，干气密封具有成本低、无密封油、维修费用低、能量损耗低、工艺气体泄漏小、系统安全可靠性高等诸多优点，并已被广泛应用于各类轴向端面密封装置中。因此，干气密封作为一种性能优越的新型机械密封，具有很高的研究价值。与国外干气密封技术相比，国内的干气密封技术起步较晚，因此该技术的研究和国外的相比还存在着较大差距。至今研究干气密封技术的主要方向都集中在螺旋槽干气密封(S-DGS)上，而对其它类型的干气密封槽型(如T型槽、V型槽、直线槽等)的研究分析则较少。但在实际应用中，不同槽型的干气密封具有各自独特的性能，不同

5、的槽型适应不同的工况条件。因此，开展对其它种类型槽的研究是十分有必要的。本文主要针对T型槽干气密封进行研究和分析。由于T型槽干气密封自身结构的特点，它在机械设备正转与反转过程中都具有良好的密封效果，在实际工程中干气密封得到广泛的运用。因此有必要对其进行理论研究和模拟仿真分析，这对其在工程实际应用中具有很好的指导意义。首先，本论文采用有限元分析软件ANSYSWorkbench对T型槽干气密封中流体域进行了仿真分析。通过仿真分析得出T型槽干气密封上开启力和压力分布，其证明了T型槽干气密封能有效的阻塞密封介质的泄漏通道，实现密封介质的零泄漏或零逸出，同时验证了使用该软件分析T型

6、槽干气密封的可行性。其次，在ANSYSWorkbench平台中建立了T型槽干气密封有限元几何模型，并采用双向流固耦合分析方法，进行了模拟仿真分析。通过分析得到了T型槽干气密封结构的变形、应力分布、压力分布等情况，论证了分析T型槽干气密封的性能时，必须考虑密封环端面的变形对气膜厚度的影响。最后，本文对T型槽干气密封的槽型进行了结构改进设计，提出了两种结构改进设计方案，并对这两种改进设计方案进行了模拟仿真分析，说明其结构改进后，同样能达到相同的性能和作用，从而证明改进设计的合理性。关键词：干气密封；T型槽；ANSYSWorkbench；流固耦合IT型槽干气密封流固耦合分析Ab

7、stractMechanicalsealisakeydeviceofleakproofandenergyconservationinmechanicalequipment.Modernmachineryandequipmentworksinhighdemandsituations,suchashightemperature,highpressureandhighspeed.Themorethedemandishigher,therequirementofthesealingperformanceishigher.Nowaday