泵用干气密封稳态数值模拟毕业设计论文

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1、毕业设计（论文）任务书题目泵用干气密封稳态数值模拟学生姓名学号专业班级设计（论文）内容及基本要求设计要求：一、采用理论分析和CFD数值模拟方法对泵用干气密封稳定流动状态进行数值模拟。二、内容要求：1.阅读收集技术文献资料（其中期刊、会议论文不少于6篇），理解设计任务，按学校有关要求完成开题报告一份（前4周完成）；2.熟悉并熟练掌握FLUENT数值模拟软件；3.分别完成常用泵用干气密封T型槽和螺旋槽稳态流动计算；4.完成毕业设计论文一份（30页左右）；5.绘制有关技术图纸,图幅合计1张A0；6.所有正式文件均用A4纸张打印；7.提交内容一致的电子文档和纸质文档各一份；8.翻译相

2、关外文资料一篇，原文不少于15000个印刷符号。设计（论文）起止时间设计（论文）地点指导教师签名年月日系（教研室）主任签名年月日学生签名年月日泵用干气密封稳态数值模拟摘要：本文采用流体力学分析软件Fluent对T型槽和螺旋槽干气密封稳态流场进行了数值模拟与研究。利用处理器Gambit软件，建立三维计算模型、划分网格。基于雷诺数较小，选用层流模型进行计算。本文分别研究了不同气膜厚度T型槽密封流场以及不同转速和不同进口压力下的螺旋槽的干气密封端面三维流场，获得了干气密封端面不同工况下压力分布、开启力、气膜刚度等数值特性，并与文献值进行对比分析。计算结果表明干气密封的密封转速和外径

3、压力与动压效应有着密切的关系。对相同条件下气膜厚度不同时的气膜压力进行分析，得出了当气膜随着厚度的增加动压效应不断减弱。关键词：干气密封；压力分布；螺旋槽；T型槽SteadynumericalsimulationofdrygassealforpumpAbstract:Thethree-dimensionalsteadyfluidflowofdrygassealforpumpwasnumericallysimulated,basedontheanalysissoftwareFLUENT.Themodelswereestablishedandmeshedbypreprocesso

4、rsoftwaregambit.TheflowwasprimarilylaminarastheReynoldsnumberswerelow.TheT-shapedgroovewithdifferentair-filmthicknessandthespiralgroovewithdifferentrotationrateandpressurewerecalculated.Therefore,thedrygassealunderdifferentconditionsofpressuredistribution,openingforceandgasfilmstiffnesswere

5、obtained,andcomparedwithothers.Theresultsshowedthattherotationrateandpressureweremajorfactorcontributetodynamicpressureeffectfordrygasseal.Moreover,theairfilmpressurewithdifferentairfilmthicknesswasanalyzed.Itturnedoutthatthedynamicpressureeffectdecreasedwithincreasingairfilmthickness.Keywo

6、rds:Drygasseal;pressuredistribution;Spiralgroove;T-shapedgroove目录1绪论11.1干气密封的历史、发展趋势及研究方向11.1.1干气密封的发展历史11.1.2发展趋势及研究方向11.2干气密封的基本结构和工作原理11.2.1干气密封的基本结构11.2.2干气密封的工作原理21.3干气密封槽型及密封结构31.3.1干气密封槽型31.3.2密封结构41.4泵用干气密封国内外研究现状51.5离心泵用干气密封61.6本文研究的意义及主要内容71.6.1研究的意义71.6.2研究的内容72计算平台及数值方法82.1Fluen

7、t介绍82.2基本控制方程92.2.1质量守恒方程92.2.2动量守恒方程92.2.3能量守恒方程92.3微分方程的数值解法9442.3.1方程的离散化102.3.2SIMPLE算法102.4边界条件113T型槽干气密封稳态性能分析133.1模型的建立133.2CFD的计算过程143.2.1建立计算模型143.2.2网格的划分143.2.3边界条件的确定153.2.4Fluent求解的设定173.3气膜特性的计算183.4算例分析203.4.1基本参数203.4.2残差收敛曲线203.4.3气膜压力分析