密封间隙对迷宫密封性能影响的三维数值分析.pdf

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1、2012年l0月润滑与密封0ct．2012第37卷第10期LUBRICATIONENGINEERINGV01．37No．10DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2012．10．018密封间隙对迷宫密封性能影响的三维数值分析巴鹏林茂陈道亮陈道伟。(1．沈阳理工大学机械工程学院辽宁沈阳110159；2．沪东中华造船(集团)有限公司上海200129；3．纽威石油设备(苏州)有限公司江苏苏州215129)摘要：目前迷宫密封机制的数值模拟主要采用二维模型。为更准确地模拟迷宫密封的性能，在考虑周向湍流的情况下，建立迷宫密封的三维模型；采用GAMBIT对迷宫间隙进行非结构

2、化网格划分，模拟密封间隙对迷宫密封性能的影响，并与二维截面模型模拟结果进行对比。结果表明：在考虑周向湍流的影响下，泄漏量相对于仅考虑横向及纵向湍流的影响有明显的减少，表明周向湍流的作用加剧了密封腔内的能量耗散，密封腔内节流效应显著，对整体的迷宫密封效果起到不可忽视的作用；随着间隙宽度的增大，流体速度降低，迷宫间隙内的节流效应降低，泄漏量逐渐增大。关键词：迷宫密封；泄漏量；密封间隙中图分类号：TH117．2文献标识码：A文章编号：0254—0150(2012)10—082—5Three．dimensionalNumericalAnalysisonLabyrinthSealPerfo

3、rmanceAfectedbySealingClearanceBaPengLinMaoChenDaoliangChenDaowei(1．CollegeofMechanicalEngineering，UniversityofScienceandTechnologyShenyang，ShenyangLiaoning110159，China；2．Hudong—ZhonghHaShipbuilding(Group)Co．，Ltd，Shanghai200129，China；3．NewayOilEquipment(Suzhou)Co．，Ltd，SuzhouJiangsu215129，Chin

4、a)Abstract：Atpresent，two-dimensionalmodelwasadoptedmainlyforthenumericalsimulationofthelabyrinthsealmechanism．Inordertosimulatetheperformanceofthelabyrinthsealmoreaccurately，thethree-dimensionalmodelwases—tablishedbyconsideringtheinfluenceofcircumferentialturbulence．TheGAMBITWasadoptedtodivid

5、ethelabyrinthgapinanunstructuredgriddingapproach，theeffectofsealingclearanceonthelabyrinthsealperformancewassimulated，andtheresultswerecomparedwiththesimulationdataof2Dsectionmode1．Theresultsshowthat，inconsideringtheinfluenceofcircumferentialturbulence，leakagerateisdecreasedsignificantlyascom

6、paredtoonlyconsideringhorizontalandverticalflows，whichshowthattheeffectsofthecircumferentialturbulenceexacerbatedthesealedcavityenergydissipation．Thethrottlingeffectofthesealedcavityissignificant，andaroleisplayedthatcannotbeignoredintheoveralllabyrinthsealperformance．Alongwiththeincreasingofg

7、apwidth，theflowvelocityandthethrottlingeffectofthelabyrinthgaparere—duced，andtheleakagerateisincreasedgradually．Keywords：labyrinthseal；leakagerate；sealingclearance迷宫密封是通过在密封件转轴周围设若干个依次的密封方式。由于迷宫密封中活塞和气缸间存在间排列的环行密封齿，齿与齿之间形成一系列节流间隙隙，不存在固体接触，毋须润