多变量双侧齿迷宫密封泄漏量模拟分析研究.pdf

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1、2014年第42卷第12期流体机械39文章编号：1005—0329(2014)12—0039—04多变量双侧齿迷宫密封泄漏量模拟分析研究巴鹏，黄建峰，张秀珩(沈阳理工大学，辽宁沈阳110159)摘要：针对目前主要以单侧齿、单一变量变化研究迷宫密封泄漏量所存在的不足，本文以多变量函数理论为基础，以双侧齿迷宫空腔结构多参数变化对迷宫密封性能影响为研究对象，对双齿侧、双变量变化的迷宫密封泄漏量进行研究。通过对迷宫密封流场中三角形齿和矩形齿的深宽比、密封间隙、齿数等参数变化的模拟研究表明，本文所提出的方法与原计算方法相比，计算精度高3％一5％。关键词：迷宫密封；双侧齿；泄漏量；流体中图分类号：TH1

2、17．2文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2014．12．008SimulationAnalysisandResearchoftheLabyrinthSealLeakageBasedontheDoubleTeethandDoubleVariablesBAPeng，HUANGJian—feng，ZHANGXiu—hang(ShenyangLigongUniversity，Shenyang110159，China)Abstract：Atpresent，tosolvethedeficiencyintheworkforthelabyrinthsealleakag

3、efromtheunilateralteethandsinglevaria—ble．thelabyrinthsealleakageofdoubleteethanddoublevariableswasstudiedbasedonmuhivariabletheory．Throughtheresearchandsimulationintheaspectration，sealinggap，toothnumberandotherparametersfromtriangularandrectangularteethinlabyrinthflowfield，cometoaconclusion：numeri

4、calaccuracyoftheproposedmethodishigher3％～5％thantheoriginalmethod．Keywords：labyrinthseal；bilateralgear；leakage；fluid1前言大的改进空间。针对迷宫密封的特点与发展现状，本文以迷宫密封是依靠节流间隙中的节流过程和迷Fluent软件为平台，以多元函数和双侧齿形的迷宫空腔的动能损耗来实现密封的，迷宫空腔的结构宫空腔为研究对象，通过每次改变两个结构参数，对以上两个过程影响极大¨J。当前迷宫密封研究深入探讨齿形、齿数、密封间隙，空腔深宽比在不重点是如何减少泄漏。因此，探讨不同结构迷宫同进出口

5、压力比下对迷宫密封泄漏量的影响，最空腔里的流体运动规律就非常关键，这不仅有利于后将数值模拟结果输入到MATLAB中，得到直观理论研究，对实际生产也具有重要的指导意义。的泄漏量曲线，进而得出各种迷宫结构参数的优目前对往复式压缩机迷宫密封的研究主要集劣。这种基于多变量、双侧齿迷宫密封泄漏量的中在单变量、单侧齿迷宫密封泄漏量的分析上。研究很好地解决了数值模拟精度不高的问题，极这种分析方法简单，数值模拟方便快捷，可以加快具研究价值。迷宫密封结构参数的优化，但它只是研究迷宫密封的基本方法，得到的数值结果与实际生产中测2泄漏量分析的理论基础得的泄漏量相比偏差较大，对改进设计、制造和工艺等起到的理论支撑作

6、用不足，不能充分满足工流体运动遵循质量守恒定律、动量守恒定律农业生产以及现代化企业的正常需求，因而有较以及能量守恒定律。收稿日期：2014—04—29修稿日期：2014—07—16FLUIDmACHINERYVo1．42，No．12，2014质量守恒方程：模拟结果的影响。为了便于分析数值模拟结果，引入泄漏量系杀dydz+vndA=0(1)数：动量守恒方程：Ⅳ=音(4)pu6=fp+P(2)式中泄漏量系数能量守恒方程：——迷宫密封泄漏量，kg／s景()+Ui(pE+p)]——人口温度，KP——人口压力，Pa=击【．j}瑟一％)小S(3)A——迷宫空腔截面面积，m3．2Fluent软件内迷宫空腔

7、的网格划分动量守恒方程是理论力学中动量定理在流体在划分矩形齿空腔网格时，元素(Element)选力学中的具体体现，反映了流体运动动量与作用择四边形(Quad)，类型(Type)选择创建非结构网力之间的变化关系。在流场内部具体流动情况未格(Pave)，网格间距(Intervalsize)设为0．05，面知时，只需知道边界面上的流动情况，就可以处理网格划分数(Meshfaces)为26960。三角形齿空复杂的急变