高压高转速螺旋槽干气密封浮环变形研究

高压高转速螺旋槽干气密封浮环变形研究

论文摘要

柱面螺旋槽干气密封被应用于高参数工况时,由于浮环容易发生变形,影响密封系统的运行和性能。根据柱面干气密封的结构特点,建立考虑流固耦合下的旋转环和浮环的模型;绘制柱面气膜计算域,利用独有block映射技术的ICEM软件对气膜模型进行跨尺度网格划分;采用Fluent对气膜流场进行模拟计算,提取浮环表面所受气膜承载力的变化函数;结合ANSYS Workbench将变化的气膜压力耦合到浮环固体表面上进行力变形求解,讨论介质压力、转速对变形的影响规律。结果表明:浮环的变形主要表现为沿径向的挤压变形,浮环外边缘处产生最大压缩位移,且最大变形量超过了密封时的平均气膜厚度,说明流场的变化对浮环的变形有一定的影响;浮环的最大变形量及应力值与介质压力、转速呈线性关系增加,其中介质压力起主引导作用。

论文目录

  • 1 模型的建立
  •   1.1 几何模型
  •   1.2 气膜流域
  • 2 网格的划分及无关性验证
  •   2.1 网格划分
  •   2.2 网格无关性验证
  • 3 边界条件
  • 4 结果与讨论
  •   4.1 气膜的压力和速度分析
  •   4.2 浮环强度分析
  •     4.2.1 边界条件确定
  •     4.2.2 浮环变形
  •     4.2.3 不同介质压力下的浮环变形分析
  •     4.2.4 不同转速下的浮环变形分析
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 丁雪兴,王晶晶,张伟政,陆俊杰,陈金琳

    关键词: 流固耦合,柱面密封,浮环,流场分析

    来源: 润滑与密封 2019年11期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 工业通用技术及设备,机械工业

    单位: 兰州理工大学石油化工学院,浙江大学宁波理工学院

    基金: 国家自然科学基金项目(51565029)

    分类号: TH136

    页码: 1-6+22

    总页数: 7

    文件大小: 1657K

    下载量: 164

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