基于热-结构耦合的船舶艉轴机械密封环材料筛选

基于热-结构耦合的船舶艉轴机械密封环材料筛选

论文摘要

艉轴密封装置是船舶推进系统的关键组成部分,其密封性能直接影响船舶航行的安全性与可靠性。以船舶艉轴机械密封环为研究对象,基于热-结构耦合模型对比分析了赛龙、聚四氟乙烯和碳石墨这3种材料密封环的温度场和结构场差异,并提取动、静环接触面各节点的温度和压力分布。结果表明:3种材料密封环最高温度和接触压力均处于密封环内侧,并由内而外逐渐减小,相同位置处碳石墨密封环的端面温度小于赛龙与聚四氟乙烯密封环,且接触压力较大。综合密封台架试验验证结果可知,碳石墨密封环端面温度和摩擦系数较低于另外两种材料密封环,密封性能较好。研究结果对于不同材料配对的船舶艉轴机械密封环材料的筛选具有一定的指导意义。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 热-结构耦合模型建立
  •   1.1 基本假设
  •   1.2 稳态热传导方程
  •   1.3 摩擦热计算
  •   1.4 对流换热系数计算
  • 2 热-结构耦合有限元计算
  •   2.1 物性参数与计算工况
  •   2.2 网格划分与边界条件添加
  •   2.3 计算结果与分析
  • 3 试验研究
  •   3.1 试验装置
  •   3.2 试验方案
  •   3.3 试验结果与分析
  •     3.3.1 端面温度对比分析
  •     3.3.2 摩擦系数对比分析
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 刘旭康,金勇,刘正林,姜含,程启超

    关键词: 机械密封,密封环材料,热结构耦合

    来源: 船舶工程 2019年S2期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 船舶工业

    单位: 武汉理工大学能源与动力工程学院

    基金: 国家自然科学基金项目(No.51379168),高性能船舶技术教育部重点实验室开放基金课题项目(2016gxnc04)

    分类号: U664.21

    DOI: 10.13788/j.cnki.cbgc.2019.S2.12

    页码: 48-52+96

    总页数: 6

    文件大小: 1410K

    下载量: 96

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