内、外螺旋槽型机械密封润滑液膜特性研究.pdf

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1、2012年9月机床与液压Sep．2012第4o卷第18期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．40No．18DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．18．028内、外螺旋槽型机械密封润滑液膜特性研究张鹏高．-，冯秀，魏龙，刘其和，蒋李斌(1．南京4k5"r-~,&技术学院，江苏南京210048；2．南京化工职业技术学院流体密封与测控技术研究所，江苏南京210048)摘要：应用FLUENT软件对内、外螺旋槽型机械密封润滑液膜特性进行了数值模拟，得到了润滑液膜流场的压力分布、泄漏量、液膜开启力、摩擦扭矩。将内、外螺旋槽型在不同液膜厚度和不同转速条

2、件下的液膜特性作比较，结果表明：同样条件下，内螺旋槽型机械密封的端面压力、泄漏量、液膜开启力、摩擦扭矩均略大于外螺旋槽型机械密封。为螺旋槽机械密封的优化设计提供参考依据。关键词：机械密封；螺旋槽；液膜特性；数值模拟中图分类号：TQ051文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)l8—091—3StudyonLubricantLiquidFilmCharacteristicsforMechanicalSealswithInwardandOutwardSpiralGrooveZHANGPenggao一，FENGXiu一，WEILong一，LIUQihe一，JIANGLibin

3、’(1．NanjingCollegeofChemicMTechnology，NanjingJiangsu210048，China；2．FluidSealingMeasurementandControlInstitute，NanjingCollegeofChemicalTechnology，NamingJiangsu210048，China)Abstract：FLUENTsoftwareWaSusedtoCBITyoutnumericalsimulationonlubricantliquidfilmcharacteristicsformechanicalsealswithinwarda

4、ndoutwardspiralgroove，andthepressuredistribution，leakage，openingforceofliquidfilmandfrictiontorqueoflubricantliquidfilmwereobtained．Comparedinwardandoutwardspiralgroovelubricantliquidfilmcharacteristicsindifferentfilmthicknessanddiferentrotatingspeed，theresultsshowthatthepressure，leakage，openin

5、gforceofliquidfilmandfrictiontorqueinin—wardspiralgrooveareslishflylargerthanthoseinoutwardspiralgroovemechanicalsealsunderthesamecondition．Itprovidestheref-erenceforoptimizationdesigninthespiralgroovemechanicalseals．Keywords：Mechanicalseals；Spiralgroove；Liquidfilmcharacters；Numericalsimulation

6、机械密封广泛应用于化工、石油、轻工、冶金、不同槽型的机械密封的密封性能进行研究。作者用机械、航空和原子能等工业中。据统计，我国石化工FLUENT软件模拟不同槽型的液膜特性。由于液膜厚艺装置中有86％以上采用机械密封，在工业发达国度难于在试验中测量，所以在本文中假定了3种不同家的旋转机械密封装置中，机械密封的使用量占全部的液膜厚度，考察了3种不同液膜厚度的液膜特性，密封使用量的90％以上。以期对螺旋槽型机械密封的优化设计提供参考。RICHARD⋯研究了上游泵送机械密封液膜刚度1润滑液膜的边值问题和泄漏，宋鹏云用解析方法研究了螺旋槽机械密1．1基本假设封性能影响因素，孙泽刚，黄文权应用F

7、LUENT软基于流体力学的基本理论，考虑密封系统工况，件研究了机械密封密封腔的流场及温度场的规律，张对润滑液膜进行稳态分析，现做如下假设：贤晓，郝木明用FLUENT软件对螺旋槽浮环密封的(1)连续的牛顿流体；性能进行了研究，郑辉用ANSYS软件分析了液压(2)忽略气体的惯性力和体积力；(3)液体分子与密封面无滑移；往复密封泄漏量，陈汇龙等将螺旋槽机械密封与普(4)不考虑温度对液膜的影响；通机械密封进行了对比，周剑锋，顾伯勤分析了机(5)忽略工作过程中系统的