国家科技支撑计划(2011BAF09B05-07)
- 作品数：5 被引量：79H指数：5
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- 核主泵用流体动压型机械密封耦合模型与性能分析被引量：20
- 2013年
- 以某型核主泵用流体动压型机械密封为对象,考虑密封环组件的接触和密封端面的流固耦合作用,建立了密封组件三维多场耦合模型,结合有限差分法和有限单元法,采用数值迭代技术进行了耦合场的计算.研究了高压下密封端面变形的特点和规律,分析了密封压力对密封性能的影响作用.结果表明:密封环端面产生径向收敛锥度和周向波度,高压侧密封深槽对密封端面周向波度的生成起重要作用,密封端面锥度的形成与密封环宏观结构密切相关.随密封压力的增大,密封端面收敛锥度和波度均增大,密封泄漏率增加,而端面摩擦系数减小.为在高压下形成较大的波度,建议将动压深槽加工在软质密封环端面上.
- 王小燕孟祥铠刘鑫盛颂恩彭旭东
- 关键词：核主泵有限元
- 不同排布方向性椭圆孔液体润滑机械密封性能的研究被引量：24
- 2013年
- 为提高液体润滑多孔端面密封的动压性能，提出了方向性多孔端面机械密封．考虑端面间润滑液膜的空化现象，基于质量守恒的JFO空化边界条件建立了理论模型，采用有限差分法求解Reynolds控制方程，获得了端面膜压分布，从而对比分析了方向性椭圆孔的排布方式对多孔端面机械密封性能的影响规律．结果表明：椭圆孔的方向性排布对端面密封的密封性能影响较大，高压侧下游泵送孔可有效提升密封端面的流体动压特性，上游泵送孔不论在高压侧还是在低压侧均可有效降低密封泄漏率；当形状因子γ为3～5，内外孔倾斜角α为35°-45°和β为125°-135°时，可获得最佳的动压性能，当形状因子γ为3—5，倾斜角α为30°～50°和卢为30°～50°时，可以获得最低泄漏率．
- 彭旭东佘宝瑛孟祥铠李纪云
- 关键词：机械密封空化上游泵送
- 大圆形孔端面机械密封性能分析被引量：10
- 2012年
- 考虑液膜空化的影响,采用有限单元法求解层流、等温条件下控制流体密封端面膜压的雷诺方程,分析大圆形孔端面机械密封在不同端面几何结构参数和操作条件下,端面液膜压力分布以及开启力、液膜刚度和泄漏率等密封性能参数的变化规律,对比微孔与大孔密封端面的性能,指出大圆形孔端面密封产生承载力的机制;以最大液膜刚度及开启力为优化目标,在研究范围内获得大孔的最佳孔深。结果表明:在相同研究条件下,随着孔径和孔数的增加,大圆形孔产生的流体动压效应比微孔更强;随着介质压力的增加,静压效应增强,空化效应减弱,由此导致端面开启力增大,液膜刚度下降,泄漏率增大;随着转速的增大,开启力和液膜刚度均增大,而泄漏率减小。
- 程香平孟祥铠彭旭东盛颂恩
- 关键词：动压效应空化效应
- 核主泵用流体静压型机械密封耦合模型与性能分析被引量：16
- 2011年
- 采用商业有限元软件建立了核主冷泵用流体静压型机械密封动、静环组件的非线性二维轴对称有限元模型,通过对接触状态的分析给出了合理的动、静环简化边界约束条件,基于此建立了热弹耦合数值模型,对雷诺方程、能量方程、热传导方程进行耦合求解,证明了所建立模型的正确性,并对静环端面尺寸参数进行了优化设计。为保证良好的稳态密封性能,计算结果推荐静环端面的锥角在300～350μrad范围内选择,台阶半径Rm在0.120～0.125m范围内取值。
- 康玉茹孟祥铠彭旭东李纪云盛颂恩
- 关键词：核主泵流体静压有限元
- 锥面-微孔组合端面机械密封性能被引量：12
- 2011年
- 在收敛锥面密封和多孔端面机械密封研究的基础上,提出了锥面-微孔组合端面新型机械密封,建立了该组合密封端面液膜压力控制的理论模型并采用有限元法求解,获得了端面液膜压力分布。在给定径向微孔比、周向微孔比和微孔深径比等微孔几何结构参数的条件下,分析了端面锥度、锥面宽度比、扇形微孔区的径向位置等组合密封几何结构参数在低压和高压工况下对密封性能的影响规律,研究了组合密封的开启特性,指出了锥面与扇形微孔区不同组合方式的特点及各自的使用范围。结果表明:在低压工况下,收敛锥面能提高机械密封的开启特性,扇形微孔区开设在端面高压侧能获得较好的密封性能;在高压工况下,微孔的动压效应能提高机械密封的稳定性,扇形微孔区设在低压侧能获得较好的密封性能;当端面特征几何结构参数选取为:锥度1.5～2.5,锥面宽度比0.2～0.6,内坝区宽度比0.1～0.3时,密封可获得优良的综合性能。
- 彭旭东刘鑫孟祥铠白少先盛颂恩
- 关键词：机械密封锥面有限元分析法
