静压式机械密封流固耦合的理论分析

作     者：刘向锋 魏琳宗 黄伟峰 刘莹 

作者机构：清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084 

出 版 物：《清华大学学报（自然科学版）》 (Journal of Tsinghua University(Science and Technology))

年 卷 期：2011年第51卷第12期

页      面：1839-1843页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家"九七三"重点基础研究项目(2009CB724304) 清华大学摩擦学国家重点实验室自主研究课题重点项目(SKLT08A06) 

主　　题：机械密封 流固耦合 有限元 

摘      要：针对一种收敛间隙静压式机械密封,建立了机械密封流固耦合模型,采用有限元方法求解不可压缩Reynolds方程,得到密封间隙流体压力分布,采用ANSYS有限元软件计算密封组件的弹性变形,利用两者之间自动迭代计算实现流固耦合分析。结果表明,高压工况下,静压式机械密封间隙的压力分布受到密封端面变形的影响,同时又会影响到端面的变形。该流固耦合分析考虑了密封组件之间的接触摩擦和预紧作用,能够准确反映高压流体和密封结构的相互影响。计算得到的泄漏量与实验值吻合,对特殊工况下静压式机械密封的流固耦合研究具有参考意义。