湍流效应对空化流场及密封性能的影响

作     者：梁彦兵 李香 郑国运 李鲲 吴兆山 姚黎明 丁雪兴 LIANG Yanbing;LI Xiang;ZHENG Guoyun;LI Kun;WU Zhaoshan;YAO Liming;DING Xuexing

作者机构：合肥通用机械研究院有限公司安徽合肥230031 兰州理工大学石油化工学院甘肃兰州730050 

出 版 物：《润滑与密封》 (Lubrication Engineering)

年 卷 期：2023年第48卷第3期

页      面：103-112页

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：安徽省重点研发计划项目(2022a05020002)。 

主　　题：机械密封 湍流 空化效应 螺旋槽 密封性能 

摘      要：针对端面螺旋槽液膜密封空化效应及稳态密封性能,基于k-ω湍流模型及Schnerr-Sauer空化模型采用专业流场仿真软件对机械密封端面螺旋槽液膜进行流场模拟研究,对比分析层流和湍流2种流态下不同螺旋槽几何参数和操作参数对密封稳态性能以及空化区域面积的影响。研究结果表明:端面螺旋槽液膜密封在湍流状态下的开启力、泄漏率以及空化面积比均大于层流模型下的值,且随着几何参数和工况参数的变化,层流效应和湍流效应对密封开启力、泄漏率以及空化面积比的影响规律基本相似;在不同条件下,螺旋槽外径侧更容易产生空化效应,且湍流效应下的空化区域明显大于层流效应下的值。研究表明在端面螺旋槽液膜密封中,湍流效应和空化效应对密封稳态性能的影响不可忽略。