密封圈气体密封性能研究

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1、‘■ｒｖ。‘？，－．犬－‘ｉｌｉｉ大爱ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ，ｆｉ？士室位论文ＭＡＳＴＥＲＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＿密封圈气体密封性能研究糾去＼／工程力学｜丨作者姓名‘直芳指导教师——一―１＿震答辩日期―硕士学位论文密封圈气体密封性能研究ＧａｓＳｅａｌｉｎＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＲｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｈｅＳｅａｌｉｎＲｉｎｇｇｇ作者姓名：崔瑞斧专业：工程力学学号：２１２０３０４４指导教师：陈震完成日期－４－２０

2、：２０１５大ｓｉ理工大營ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体巳经发表的研究成果，也不包含其他巳申请学位或其他用途使用过的成果一同工作的同志对本研究所做的贡献。与我均巳在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：ｆｅｆｏＥｉ；／ｌｉｋ槐知巧ｔ－＃者签名：餐為日期：ａｏＵ年《月ｎ日＾大连理工大

3、学硕士学位论文摘要密封装置普遍存在于工业设备中。在石油、化工、航天航海等工业中，泄漏常常会造成经济损失、能源浪费以及环境污染，当密封介质是有毒气体或有腐蚀性时，泄漏甚至会直接引起重大安全事故，影响人们的人身安全。由于密封不好引起泄漏而导致的事。故已经越来越多，造成了重大的经济损失或威胁人身安全在航空航天结构中，密封技术尤为重要。如何以最小的经济代价，取得最好的密封性能是人们长期追求的目标。本文以某工程应用为研究背景，研宄管路连接法兰以及往复活塞运动小型０形圈的气体密封问题，期待为新型号设备中管路的关键密封部件的研发提供理论基础。由于实际加工表面上粗糖度

4、的存在一，使得接触表面间总是存在着系列的间隙。本文首先从微观入手，用计算机模拟实际表面的形貌特征，生成具有高斯分布的粗糙表面。根据平均流动模型基本理论，寻求泄漏率随压强、温度、表面粗糙度纹理方向以及空气粘度、密度的变化。本文用有限元软件对管路连接法兰结构进行分析，得出外界环境的变化对法兰的温一度、结构应力、压、密封面接触应力以及密封圈变形的影响规律，并进步计算出温度强、纹理方向以及螺检预紧力对法兰密封性能的影响。从而得到结论：１改善结构的（）纹理方向，尽量使纹理的沟槽方向与泄漏率方向垂直合适的螺栓预，减少泄漏率；（２）一３紧力，在定程度上可以减小泄漏率；（泄漏率

5、随温度升高而减小，随压强增大而增大。）为了进一步研究管路的密封性能，我们对微小型０形圈做往复活塞运动的精密密封问题进行了高压动密封试验，并进行数值模拟。试验表明，该０形圈在２０ＭＰａ压力、０．０５Ｈ２频率、Ｉｍｍ幅值的往复活塞运动下，前８００次循环内，泄漏率与０形圈在２０ＭＰａ４３？压力下的静态泄漏率几乎相等，均为２Ｘ１０Ｐａｍ／ｓ。同时试验发现该设计０形圈的”往复运动安全使用寿命约为２０小时，之后由于发热膨胀摩擦力不断增加，波形变差，并伴随着严重磨损和划伤产生。关键词：密封；密封圏；纹理方向册漏率；－Ｉ－密封圈气体密封性能研究ＧａｓＳｅａｌｉｎｇ

6、ＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＲｅｓｅａｒｃｈｏｆｔｈｅＳｅａｌｉｎＲｉｎｇｇＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｓｅａｌｉｎｇｄｅｖｉｃｅｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｅｕｉｍｅｎｔ．Ｔｈｅｌｅａｋａｅｗｉｌｌｃａｕｓｅｑｐｇｅｃｏｎｏｍｉｃｌｏｓｓｅｓｗａｓｔｅｏｆｅｎｅｒａｎｄｏｌｌｕｔｉｏｎｏｆｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｉｎｅｔｒｏｌｅｕｍｉｎｄｕｓｔｒ，ｇｙｐｐｙ，ｃｈｅｍｉｃａｌｉｎｄｕｓｔｒｙａｅｒｏｓａｃｅａｎｄｎａｖｉａｔｉｏｎｉｎｄｕｓｔｒ．Ｉｆｔｈｅｓｅａｌｅｄａｓｉｓｏｉｓｏｎｏｕｓｏ

7、ｒ，ｐｇｙｇｐ＇ｃｏｒｒｏｓｉｖｅ，ｔｈｅｌｅａｋａｇｅｍａｙｒｅｓｕｌｔｉｎｓｅｒｉｏｕｓａｃｃｉｄｅｎｔｓ，ｗｈｉｃｈｉｍｐａｃｔｓｏｎｐｅｏｐｌｅｓｐｅｒｓｏｎａｌｓａｆｅｔ．Ｍａｎａｃｃｉｄｅｎｔｓｈａｖｅｈａｅｎｅｄｄｕｅｔｏｔｈｅｏｏｒｓｅａｌｉｎｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｗｈｉｃｈｉｅｌｄｈｕｅｙｙｐｐｐ，ｙｇｇｐｅｃｏｎｏ