微孔端面论文-战琳月,吉华,王天豪,李倩,冯东林

微孔端面论文-战琳月,吉华,王天豪,李倩,冯东林

导读:本文包含了微孔端面论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:椭圆微孔排布,泄漏率,开启力,机械密封

微孔端面论文文献综述

战琳月,吉华,王天豪,李倩,冯东林[1](2019)在《综合考虑开启力和泄漏率的机械密封端面椭圆微孔排布评价》一文中研究指出在机械密封端面排布不同方向角的椭圆形微孔,对开启力和泄漏率的影响规律不一致,而且在不同工况下,设计者对开启力和泄漏率的需求也不一样,所以应采用双目标评价模型客观评价微孔排布对密封性能的影响。基于Fluent多相流空化模型,建立不同微孔排布方式时的密封间隙流体的叁维数值计算模型,研究不同工况下的微孔排布方式对泄漏率和开启力2个密封性能参数的影响,并分别对泄漏率和开启力进行单目标评分;采用加权平均的方法,构造泄漏率和开启力为目标的双目标评价模型,并分析得到不同权重下微孔的最佳排布方式。结果表明:微孔排布方式对泄漏量和开启力的影响规律不一致,泄漏率随着内径侧P型微孔(方向角为45°微孔)数目增加而减小,开启力则在5N5P(即外径侧排布有5个方向角为-45°的N型微孔,内径侧排布有5个P型微孔)排布时取得极大值;综合考虑不同方向角的椭圆形微孔排布对开启力和泄漏率的影响,获得最佳排布方式在5N5P和0N10P之间,较高转速和低压差时,内径侧P型孔数可以偏少,高压差或者设计者更看重泄漏率时,内径侧P型孔数应该偏多。(本文来源于《润滑与密封》期刊2019年10期)

申世宇,阿达依·谢尔亚孜旦,刘欢[2](2019)在《多孔端面机械密封叁种不同型腔微孔膜压数值模拟》一文中研究指出为了对比球缺槽、圆台槽、圆柱槽激光加工多孔端面机械密封结构产生的动压效应强弱,运用UG建模软件分别建立3种不同型腔微孔的流体动力学分析模型,应用流体动力学求解工具Fluent对3种形式型腔微孔进行仿真。结果表明:在相同工况条件下,增大转速、提高介质黏度、在保证密封环非接触前提下减小密封间隙、深径比选择在0.07~0.1之间可以明显提高动压效应;圆柱槽微孔具有更大的动压效应,将圆柱槽作为激光加工多孔端面密封开槽形式是最佳选择。(本文来源于《机床与液压》期刊2019年14期)

陈思[3](2019)在《叁角形-椭圆微孔复合织构化机械端面密封性能的研究》一文中研究指出表面织构能有效提高机械端面密封的动压润滑性能、降低摩擦副表面之间的摩损,但目前的研究大多选择单一形状的表面织构,而复合织构化机械端面密封性能的研究相对较少。有望通过不同形状织构的组合及相应参数的优化设计实现优异的密封特性,相关的研究成果可为表面织构的创新设计及工程应用提供参考。本文通过建立叁角形-椭圆微孔复合织构化机械端面密封的理论模型,利用数值模拟的方法考察了单一叁角形微孔织构、单一椭圆微孔织构和叁角形-椭圆微孔复合织构的织构深度h_p,密封间隙h_0,织构面积率S_p,动环旋转速度n及叁角形、椭圆微孔偏转角度α、β等织构参数和排布形式对机械端面密封性能的影响,并着重对比研究了三种不同类型织构化端面密封性能间的差异,获得的主要结论如下:当微孔深度h_p在4~5μm之间时,承载力F和流体膜刚度K均能达到最大值、泄漏量Q也相对较低;在相同的微孔深度下,复合微孔织构化端面的密封性能更好。在相同的密封间隙条件下,复合微孔织构化端面的承载力F、泄漏量Q优于其他两种微孔织构化端面,且当密封间隙h_0<4μm时,复合微孔织构化端面的刚度K也优于其他两种微孔织构化端面;叁种不同类型的微孔织构的最优密封间隙h_0都为2μm。当织构面积率S_p<20%时,S_p对承载力F的影响较大;当S_p≤10%时,叁种类型微孔织构化端面的泄漏量Q都保持在较低水平;当S_p>10%时,泄漏量Q陡然增大。随着密封动环转速n的增大,叁种类型织构化端面的承载力F、泄漏量Q、刚度K均呈现线性增大的变化趋势,且在相同的转速下,复合微孔织构化端面的密封性能更好。当叁角形微孔织构的偏转角α=15°时、椭圆微孔织构的偏转角β在10°~20°之间时,叁角形-椭圆微孔复合织构端面的密封性能有显着的提高。在α=15°,选取β为10°,15°,30°叁种偏转角度,研究叁种排布方式A、B、C对复合微孔织构密封性能的影响。研究发现,叁角形-椭圆复合微孔织构化端面的密封性能在大部分情况下优于单一微孔织构。在排布方式A中,当叁角形微孔织构的排数N为6~8时,承载力F,泄漏量Q以及刚度K都达到较优水平;在排布方式B中,当叁角形微孔织构的列数M为6~8时,承载力F,泄漏量Q以及刚度K都达到较优水平;在排布方式C中,复合微孔织构中的叁角形微孔织构对密封端面密封性能的影响要大于椭圆微孔织构。(本文来源于《安徽工业大学》期刊2019-03-27)

吉华,王彦镐,战琳月,蒋森,陈志[4](2019)在《等边叁角形微孔端面机械密封多楔现象对性能的影响》一文中研究指出微孔端面机械密封是通过设计改变微孔的几何特性以期望得到更优的密封性能,但几何特性如何影响密封性能却缺乏机理上的研究和指导。结合流体楔效应理论,采用数值计算的方法,基于Fluent多相流空化模型,针对等边叁角形微孔端面机械密封,建立了其中1个微孔周期的间隙流体的3维数值计算模型,研究不同方向角下等边叁角形微孔几何特性的改变对泄漏率和开启力的影响。首先,使用了流动因子判定流动状态、网格无关性分析确定网格尺寸、文献计算结果对比等方法,保证了数值计算模型的正确性。然后,结合楔效应理论与压力云图分析,提出了多楔现象,即:等边叁角形微孔存在3个性质不同的楔。方向角的变化改变了各楔与密封端面旋转线速度间的夹角,故各楔的性质与强度随方向角的变化而变化。流体流经各楔,会产生不同的楔效应,多楔效应的组合影响了压力分布,最终决定了密封性能。最后,基于多楔现象,研究了等边叁角形微孔端面机械密封的泄漏率与开启力。低压差下,方向角α=40°时泄漏率最小;高压差下,α=110°时泄漏率最小;增大转速将强化泄漏率的变化趋势。开启力在α∈[0°,120°]时,先减小后增大,α=60°时开启力最小;当α∈[0°,40°]及α∈[100°,120°]时,开启力随转速增加而增大;当α∈[40°,100°]时,开启力随转速增加而减小。(本文来源于《工程科学与技术》期刊2019年02期)

王彦镐,吉华,张科,李岩霖,战琳月[5](2018)在《影响椭圆微孔端面机械密封回吸现象的参数研究》一文中研究指出为研究回吸现象对泄漏率的影响,基于Fluent多相流空化模型,建立椭圆微孔端面机械密封间隙液膜的叁维数值计算模型,并从原理上分析影响回吸现象的因素。结果表明:回吸越强,泄漏率越低,甚至是零泄漏;回吸现象的影响参数可以分为两类:影响动压效应的参数,如转速、内外径压差、空化压力;造成低压区与密封间隙出口截面间距离改变的参数,如方向角(椭圆长轴与水平轴逆时针夹角)、椭圆形状因子(椭圆长短轴比)。探讨各因素对椭圆微孔端面机械密封回吸现象的影响。结果表明,回吸的强弱与转速、椭圆形状因子正相关,与内外径压差、空化压力负相关,与方向角的关系类似正弦曲线。(本文来源于《润滑与密封》期刊2018年09期)

丁少鹏[6](2018)在《倾斜椭圆微孔端面气膜密封高速热动力润滑特性研究》一文中研究指出倾斜椭圆微孔气膜端面密封依靠微孔动压效应形成足够开启力,实现密封端面的非接触稳定运行。伴随操作工况不断向高速条件发展,气体热效应、密封环热变形以及复杂端面几何形貌如粗糙度、纹理织构的共同作用导致密封热动力润滑问题渐趋突出。因此,为进一步掌握气膜温度分布规律与密封端面变形情况,论文开展了倾斜椭圆微孔端面气膜密封高速热动力润滑特性研究。首先,针对微观表面粗糙形貌特征,基于流体润滑理论,建立粗糙表面动压润滑理论分析模型。采用典型的粗糙表面形貌特征参数,包括粗糙峰高度均方根偏差σ、轮廓峰曲率半径β_r、轮廓峰密度η、粗糙峰椭圆倾斜角θ_r和粗糙峰椭圆长短半径比γ_r,数学描述高斯分布方向性粗糙度的分布特征,并推导粗糙度随机分布所引起的动压承载力计算方法。随后通过计算滑块粗糙表面承载力变化规律,与Patir-Cheng模型理论结果比较,总体差异控制在10%以内,证实了模型的可靠性。其次,初步展开表面深槽结构节流效应的静压实验研究,并分析进口压力损失对深槽流量特性的影响。重点进行了槽型结构和供气压力对平板深槽表面节流效应影响性分析,与光滑结构进行对比,探讨了深槽结构节流机理,实验结果表明:随槽深的增加,深槽纹理节流效应先增后减,在孔深h_d=0.5 mm附近时,达到最大值,流量相对减少率可达65%,随后逐渐趋于稳定,在h_d=0.5~2 mm取值范围内,深槽呈现明显的节流效应。此外,随润滑间隙与供气压力的增加,进口压力损失逐渐增大,最后维持不变。再次,基于粗糙表面动压润滑理论模型,考虑进口压力损失与出口阻塞流效应,以静压端面密封与椭圆微孔端面密封为研究对象,分析等温润滑条件下粗糙度效应对气膜端面密封动压特性的影响。分析结果表明:端面粗糙度提升密封气膜开启力,同时降低泄漏率,当膜厚比λ<3时,粗糙表面动压效应较为明显,润滑分析时不应被忽略,但总体对密封性能的影响不超过1%。进口压力损失减小进口压力值,而阻塞流增大出口压力值,二者共同作用减小端面开启力与泄漏率,对密封性能影响较为明显。然后,基于气体热动力润滑理论,建立倾斜椭圆微孔气膜端面密封动载热润滑理论模型。重点进行了气膜端面密封的稳态特性如压力分布、温度分布、端面开启力、密封泄漏率等,以及动态特性如动态场分布、阻尼特性、刚度特性等,随密封操作参数和结构参数的变化规律分析,数值分析结果表明:气体膨胀作用导致气膜温度下降,温度场与压力场耦合作用产生复杂发散变形,削弱倾斜微孔的动压效应,端面开启力下降50%左右;动环的轴向窜动与角向摆动产生附加压力与温度分布,动态特征参数在低频工况下变化不明显,但随扰动频率增加到某一特性值后迅速变化。最后,初步开展了椭圆微孔气膜端面密封高速实验研究,主要分析了密封环温度分布、密封泄漏率变化以及试件磨损情况。实验结果表明:密封静环温度随运转时间的延长会逐渐增加,尤其在最初运转的10 min内,温度变化较为明显,之后增加趋势趋于平缓。随运转时间的增加,密封泄漏率呈现下降趋势,并最终趋于稳定,且密封动环与静环的高压侧发生明显的磨损,证明沿气流方向即从高压侧到低压侧,气膜温度逐渐降低,密封端面形成发散间隙分布。论文对倾斜椭圆微孔端面气膜密封高速热动力润滑特性进行了研究,获得表面几何形貌、气体热效应以及端面变形对密封特性影响规律和作用机理,为密封气膜温度与变形控制提供了理论基础,同时也为端面孔型设计与应用提供参考,具有重要的工程意义。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2018-06-01)

谢尚翔[7](2018)在《气体润滑倾斜椭圆微孔密封端面磨损特性研究》一文中研究指出倾斜微孔具有良好的动压效应,有利于实现气体润滑条件下密封端面的非接触长寿命运行。但是,在启停、低速、强振动等条件下,密封端面容易产生接触摩擦磨损。为进一步掌握微孔端面的磨损特性规律,论文开展了气体润滑倾斜椭圆微孔密封端面磨损特性研究。首先,基于气体润滑理论,建立了外流式倾斜椭圆微孔端面密封数学分析模型,数值计算分析了操作参数和端面几何参数对密封性能的影响规律,确定了实验用密封端面织构几何参数,并进一步分析了润滑状态的转变规律。结果表明,随着操作参数和几何参数的变化,外流式密封端面倾斜椭圆微孔呈现出与内流式密封端面相同的变化规律;密封端面所处的润滑状态受闭合力和转速的影响显着,在实验中可通过增加转速和降低弹簧力等方式实现润滑状态从混合润滑到全膜润滑的转变,为后续磨损实验提供理论依据。其次,开展了气体润滑倾斜椭圆微孔端面密封磨损实验,重点研究了不同转速、环境温度对密封端面磨损性能的影响。结果表明,随着操作工况条件的变化,密封端面呈现出相反的磨损性能;在低速工况下,微孔端面表现出增磨升温效果;反之,在高速工况下,织构端面表现出减磨降温效果,最大减磨率可达约50.8%,温度可减小约11.5oC;随着密封环境温度的升高,密封端面的磨损率急速上升。最后,以表面粗糙度为主要表征参数,研究了密封端面几何形貌的演化规律。结果表明,光滑静环(石墨环)端面磨损后,表面粗糙度增加,其径向和切向的表面粗糙度Ra值的变化趋势为先增大后减小;动环(不锈钢环)径向表面粗糙度Ra值呈现持续下降趋势,切向表面粗糙度Ra值先增大后减小;环境温度升到60oC之后,石墨环磨损后的表面粗糙度明显减小。本文以倾斜椭圆微孔端面密封为研究对象,通过理论和实验分析获得了气体润滑条件下表面微孔结构对密封端面磨损特性的作用规律,对气体端面密封的摩擦学设计和工程应用具有一定的指导意义。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2018-06-01)

吉华,夏夫,陈枭,张科,陈志[8](2016)在《考虑空化效应的微孔端面机械密封泄漏量计算及机理》一文中研究指出针对微孔端面机械密封泄漏量的数值计算方法和机理都不明确,基于质量守恒的JFO空化边界条件建立了微孔端面机械密封的数值计算模型。数值计算结果表明沿着泄漏方向的不同截面的流量并不相等,所以必须要选择合理的积分截面才能计算出正确的泄漏量。根据径向流量场、周向流量场和压力场的分析,讨论了沿着泄漏方向流量不等的原因,揭示了空化效应和动压效应形成高压区,造成泄漏方向流体沿周向运动,从而降低了泄漏量。最后给出微孔端面机械密封泄漏量计算的公式和方法。(本文来源于《四川大学学报(工程科学版)》期刊2016年03期)

李茂元,吴玉国,时礼平,童宝宏,吴胜[9](2015)在《微孔几何特征对密封端面动压润滑性能的影响》一文中研究指出通过建立底面形状为矩形面、梯形面、抛物面和叁角形面4种均匀分布的圆微孔密封端面理论模型,利用有限差分法求解流体动压润滑方程,获得了密封端面无量纲压力分布,并考察孔半径和深度对无量纲平均压力pav的影响。结果表明:不同底面形状微孔对密封端面动压性能的影响随微孔半径及深度均呈现先增大后减小的趋势,优化后的矩形面具有最佳的动压性能,其无量纲平均压力值达到1.39,相比于叁角形面提高了8.59%,最优的微孔半径为0.17mm,与其它3种型面差别不大,但最优的微孔深度值最小。(本文来源于《石河子大学学报(自然科学版)》期刊2015年04期)

佘宝瑛[10](2013)在《方向性微孔端面液体密封的理论与实验研究》一文中研究指出机械密封表面具有方向性特征的形貌可以改变润滑液膜的流向,对流体产生导向和汇聚作用,并显着提升多孔端面的动压效应,减少密封端面的泄漏和摩擦磨损。针对圆形微孔在低速高压下动压效应较弱的局限性,提出采用不同排布、不同端面形状方向性微孔端面密封进行改善,并进行了有关理论和实验研究。首先,考虑到密封端面间液膜的空化现象,基于流体润滑理论和质量守恒的JFO空化理论,建立了方向性微孔端面密封的理论模型,定义了方向性微孔几何结构参数和密封性能参数,研究了端面液膜压力场的求解方法,并对计算程序的可靠性进行了验证,确保了后续理论模拟和计算方法的正确性。其次,基于上述理论模型和计算方法,在不同操作参数和几何结构参数下,对不同排布方式、不同端面形状的方向性微孔端面密封的密封性能进行了对比分析,揭示了方向性微孔产生高动压效应、低泄漏率的机理,并获得了微孔端面密封几何结构参数的优选值。结果表明:在相同操作条件下,相比于圆形微孔,方向性微孔提升了密封端面的流体动压特性,降低了端面泄漏率;其中长方形微孔端面密封的动压效应最显着,菱形微孔端面密封的泄漏率最低,椭圆微孔端面密封的综合性能最佳。最后,针对兰州石化公司催化剂微球泵用机械密封可靠性低的问题,提出了双列方向性椭圆微孔端面密封新结构和弹簧外置背冷式改进结构,在不同弹簧比压、不同端面形状微孔密封端面和密封介质含一定颗粒浓度下,进行了室内台架试验和现场运转试验。结果表明:双列方向性椭圆微孔能够使密封端面获得最低摩擦扭矩、温升和磨损量,这种新型密封结构能够确保催化剂微球泵长周期稳定运转。论文研究成果完善了激光加工多孔端面密封的设计理论与方法,为高固含量泵用机械密封的设计提供了重要的理论指导,具有很强的工程实用价值。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2013-11-01)

微孔端面论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为了对比球缺槽、圆台槽、圆柱槽激光加工多孔端面机械密封结构产生的动压效应强弱,运用UG建模软件分别建立3种不同型腔微孔的流体动力学分析模型,应用流体动力学求解工具Fluent对3种形式型腔微孔进行仿真。结果表明:在相同工况条件下,增大转速、提高介质黏度、在保证密封环非接触前提下减小密封间隙、深径比选择在0.07~0.1之间可以明显提高动压效应;圆柱槽微孔具有更大的动压效应,将圆柱槽作为激光加工多孔端面密封开槽形式是最佳选择。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

微孔端面论文参考文献

[1].战琳月,吉华,王天豪,李倩,冯东林.综合考虑开启力和泄漏率的机械密封端面椭圆微孔排布评价[J].润滑与密封.2019

[2].申世宇,阿达依·谢尔亚孜旦,刘欢.多孔端面机械密封叁种不同型腔微孔膜压数值模拟[J].机床与液压.2019

[3].陈思.叁角形-椭圆微孔复合织构化机械端面密封性能的研究[D].安徽工业大学.2019

[4].吉华,王彦镐,战琳月,蒋森,陈志.等边叁角形微孔端面机械密封多楔现象对性能的影响[J].工程科学与技术.2019

[5].王彦镐,吉华,张科,李岩霖,战琳月.影响椭圆微孔端面机械密封回吸现象的参数研究[J].润滑与密封.2018

[6].丁少鹏.倾斜椭圆微孔端面气膜密封高速热动力润滑特性研究[D].浙江工业大学.2018

[7].谢尚翔.气体润滑倾斜椭圆微孔密封端面磨损特性研究[D].浙江工业大学.2018

[8].吉华,夏夫,陈枭,张科,陈志.考虑空化效应的微孔端面机械密封泄漏量计算及机理[J].四川大学学报(工程科学版).2016

[9].李茂元,吴玉国,时礼平,童宝宏,吴胜.微孔几何特征对密封端面动压润滑性能的影响[J].石河子大学学报(自然科学版).2015

[10].佘宝瑛.方向性微孔端面液体密封的理论与实验研究[D].浙江工业大学.2013

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