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菱形孔密封环端面密封性能分析

上海交通大学学报 2014年第1期48卷 33-38页

作者：程香平彭旭东孟祥铠浙江工业大学过程装备及再制造教育部工程研究中心杭州310032

针对密封端面开有等深大菱形孔的液体润滑密封环，采用有限元法求解其等温及层流不可压缩二维Reynolds方程，并通过求解密封环的力平衡方程，分析了在不同操作工况下，大菱形孔端面密封的平衡膜厚、泄漏率和液膜刚度等密封性能参数随孔... 详细信息

针对密封端面开有等深大菱形孔的液体润滑密封环，采用有限元法求解其等温及层流不可压缩二维Reynolds方程，并通过求解密封环的力平衡方程，分析了在不同操作工况下，大菱形孔端面密封的平衡膜厚、泄漏率和液膜刚度等密封性能参数随孔深、半长轴长度、孔列数变化的规律．结果表明：在分析范围以内，当大菱形孔开孔深度d1=3．5～5．0um、密封端面大菱形孔的半长轴长度a处于1．2～1．8mm、沿密封端面周向对称分布的菱形孔列数N=165～195时，大菱形孔端面密封的液膜稳定性和密封性能较好．

关键词：机械密封端面大菱形孔密封性能有限元法

接触式机械密封端面摩擦系数影响因素分析与试验

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摩擦学学报 2016年第3期36卷 354-361页

作者：魏龙张鹏高刘其和金良房桂芳南京科技职业学院江苏省流体密封与测控工程技术研究开发中心江苏南京210048

通过理论模拟计算和试验,研究并分析工作参数和端面形貌分形参数对接触式机械密封端面摩擦系数的影响.依据接触式机械密封端面摩擦系数分形模型,并考虑端面摩擦系数与端面平均温度的相互耦合关系,通过模拟计算,对B104a-70型机械密封端... 详细信息

通过理论模拟计算和试验,研究并分析工作参数和端面形貌分形参数对接触式机械密封端面摩擦系数的影响.依据接触式机械密封端面摩擦系数分形模型,并考虑端面摩擦系数与端面平均温度的相互耦合关系,通过模拟计算,对B104a-70型机械密封端面摩擦系数的影响因素进行分析.计算结果表明,端面摩擦系数随着弹簧比压的增大而增大,随着密封流体压力的增大而减小;当转速较小时,端面摩擦系数随着转速的增大而增大,当转速增大到一定数值后,端面摩擦系数则随着转速的增大而略有减小;端面摩擦系数随着软质环端面分形维数的增大和特征尺度系数的减小而增大,且端面越光滑增大的幅度越大.通过在不同的弹簧比压、密封流体压力和转速下的试验对理论计算结果进行了验证,试验密封流体为15℃清水.结果表明:随着弹簧比压、密封流体压力及转速的变化,摩擦系数理论计算值与试验值的变化规律相同;当转速和密封流体压力均较小时,最大相对误差为21.74%;而当转速达到正常工作转速2 900 r/min时,最大相对误差为5.08%.

关键词：机械密封端面摩擦系数耦合计算分形模型影响因素试验

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机械密封磨合过程端面接触特性

化工学报 2012年第10期63卷 3202-3207页

作者：魏龙顾伯勤张鹏高房桂芳南京化工职业技术学院流体密封与测控技术研究所江苏南京210048 江苏省流体密封与测控工程技术研究开发中心江苏南京210048 南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京211816

为研究和掌握机械密封磨合过程端面接触特性的变化规律,考虑机械密封端面微凸体实际微接触面积与微接触截面积之间的区别,对微凸体临界弹性变形微接触面积和临界塑性变形微接触面积的表达式进行修正;推导得出机械密封端面弹性接触面积... 详细信息

为研究和掌握机械密封磨合过程端面接触特性的变化规律,考虑机械密封端面微凸体实际微接触面积与微接触截面积之间的区别,对微凸体临界弹性变形微接触面积和临界塑性变形微接触面积的表达式进行修正;推导得出机械密封端面弹性接触面积比、弹塑性接触面积比和塑性接触面积比的表达式。对B104a-70型机械密封进行磨合试验,试验介质为20℃清水,压力为0.5 MPa,弹簧比压为0.15 MPa,转速为***-1。研究结果表明,随着磨合过程的进行,软质环端面迅速趋于光滑,磨损率迅速减小;磨合使密封端面间的接触特性发生了较大的变化,量纲1真实接触面积由0.00348增大到0.00567,弹性接触面积比由0.716增大到0.822,弹塑性接触面积比由0.231降低到0.128,塑性接触面积比由0.053降低到0.050。

关键词：机械密封端面磨合接触特性分形理论

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同步回转式混输泵端面的相对运动及摩擦分析

西安交通大学学报 2011年第9期45卷 90-93页

作者：杨旭屈宗长吴裕远于漠南西安交通大学能源与动力工程学院西安710049 清华大学机械工程学院北京100084

从同步回转式混输泵转子和缸体的几何特性出发,建立了转子与缸体端面间的相对运动轨迹方程和相对速度数学模型,计算并分析了缸体端面上一系列点相对于转子端面的轨迹曲线和相对速度,分析了固定端面间隙下端面的摩擦功耗.结果表明:转子... 详细信息

从同步回转式混输泵转子和缸体的几何特性出发,建立了转子与缸体端面间的相对运动轨迹方程和相对速度数学模型,计算并分析了缸体端面上一系列点相对于转子端面的轨迹曲线和相对速度,分析了固定端面间隙下端面的摩擦功耗.结果表明:转子端面上远离滑板槽一侧与缸体端面间的相对速度较大,该区域的摩擦与磨损较为突出;在端面间隙为定值的条件下,样机的转子与缸体端面的平均摩擦功耗仅为1.4 W,与同等规格的具有固定缸体的旋转机械相比减少了98.2%;同步回转式混输泵转子与缸体端面的相对速度较小,可以采用接触形式的端面密封,以减少转子与缸体端面的磨损,降低端面间隙的泄露损失.

关键词：同步回转式混输泵端面相对运动摩擦功耗

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机械密封摩擦副端面分形维数的优化

化工学报 2010年第1期61卷 132-136页

作者：魏龙顾伯勤孙见君冯飞冯秀南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京210009 南京化工职业技术学院流体密封与测控技术研究所江苏南京210048 南京林业大学机械电子工程学院江苏南京210037

机械密封摩擦副接触端面的分形维数对摩擦副摩擦磨损特性和密封性能有着重要的影响。依据机械密封摩擦副端面接触分形模型和泄漏分形模型,分别研究了有利于减轻端面磨损的最优分形维数和基于允许泄漏率的最优分形维数。用数值计算方法... 详细信息

机械密封摩擦副接触端面的分形维数对摩擦副摩擦磨损特性和密封性能有着重要的影响。依据机械密封摩擦副端面接触分形模型和泄漏分形模型,分别研究了有利于减轻端面磨损的最优分形维数和基于允许泄漏率的最优分形维数。用数值计算方法得出了NHM70型机械密封摩擦副端面弹性接触面积比Are/Ar与分形维数D的关系曲线及泄漏率q与分形维数D的关系曲线。在自行设计的试验装置上,进行了NHM70型机械密封试验研究。通过理论计算和试验验证表明,在综合考虑磨损率、泄漏率和加工成本后,NHM70型机械密封软质环端面的最优分形维数为1.61。

关键词：机械密封摩擦副端面分形维数优化

大倾角综放面端面顶煤稳定性控制数值模拟及应用

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中国矿业大学学报 2008年第6期37卷 797-801,829页

作者：李伟万志军姜福兴贾坡北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 兖州煤业公司南屯煤矿山东邹城273515 中国矿业大学矿业工程学院江苏徐州221116

大倾角松软煤层综放面实现高产高效的关键之一是端面顶煤稳定性控制.利用FLAC3D数值模拟软件,分析了放顶煤采场覆岩与顶煤的应力场特征、端面顶煤的破坏规律以及位移特征.结果表明:端面顶煤产生较大变形,处于应力降低区;煤壁前方顶煤在... 详细信息

大倾角松软煤层综放面实现高产高效的关键之一是端面顶煤稳定性控制.利用FLAC3D数值模拟软件,分析了放顶煤采场覆岩与顶煤的应力场特征、端面顶煤的破坏规律以及位移特征.结果表明:端面顶煤产生较大变形,处于应力降低区;煤壁前方顶煤在支承压力作用下产生破坏区,遍布整个煤层;上端头的围岩片帮控制是应重点加强的关键部位;工作面上部支架后底座下滑是支架失稳最先出现和最常见的现象.通过及时支护、提高支护质量等围岩稳定性控制措施,可以取得良好的端面顶煤稳定性控制效果.

关键词：大倾角数值模拟端面稳定性

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机械密封摩擦副端面接触分形模型

化工学报 2009年第10期60卷 2543-2548页

作者：魏龙顾伯勤冯秀冯飞南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京210009 南京化工职业技术学院流体密封与测控技术研究所江苏南京210048

依据分形理论,研究了机械密封摩擦副端面间的真实接触状况,建立了机械密封摩擦副端面接触分形模型。得到了机械密封摩擦副端面微接触点的面积分布、临界弹性变形微接触面积、临界塑性变形微接触面积、量纲1真实接触面积的数学表达式。... 详细信息

依据分形理论,研究了机械密封摩擦副端面间的真实接触状况,建立了机械密封摩擦副端面接触分形模型。得到了机械密封摩擦副端面微接触点的面积分布、临界弹性变形微接触面积、临界塑性变形微接触面积、量纲1真实接触面积的数学表达式。采用数值计算方法得到了GY70型机械密封摩擦副端面间的量纲1真实接触面积与端面比载荷的关系曲线。结果表明,真实接触面积随着密封端面比载荷的增加而近似呈线性增加;在相同比载荷下,真实接触面积随着特征尺度系数的增大而减小,随着分形维数的增大而增大,但当D达到1.67以后,随着D的增大而减小。机械密封摩擦副端面接触分形模型的建立,为研究机械密封摩擦副端面间的摩擦磨损性能和密封性能提供了依据。

关键词：机械密封端面分形模型接触面积比载荷

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基于动网格技术的端面造型机械密封性能

排灌机械工程学报 2012年第1期30卷 107-111页

作者：陈汇龙李雯瑜吴荣珍林清龙黄建平江苏大学能源与动力工程学院江苏镇江212013

利用Fluent软件中的动网格技术,将其应用于机械密封间隙内流场数值模拟中,以有效解决模拟过程中液膜厚度无法预知的问题,获得更加贴近实际的内流场特性,并在此基础上对普通机械密封、微孔端面机械密封、孔槽耦合端面机械密封进行内流场... 详细信息

利用Fluent软件中的动网格技术,将其应用于机械密封间隙内流场数值模拟中,以有效解决模拟过程中液膜厚度无法预知的问题,获得更加贴近实际的内流场特性,并在此基础上对普通机械密封、微孔端面机械密封、孔槽耦合端面机械密封进行内流场模拟研究,得到3种方案下压力分布、剪切应力分布和泄漏量,对模拟结果进行比较分析.结果表明:动网格技术在机械密封内流场模拟中的应用是可行的,能得到更好的效果;微孔和螺旋泵送槽都能够产生动压效应,其中由于微孔的动压效应产生的高压区出现在渐缩截面处,槽的动压效应产生的高压区主要出现在槽末端台阶处;与普通机械密封相比,微孔端面机械密封能够产生动压效应,减轻密封件的摩擦磨损,但防泄漏性能不佳;孔槽耦合端面机械密封运行时不仅剪切应力小,而且能有效抵抗压差流、降低泄漏量,具备优异的密封润滑性能,是获得零泄漏非接触高性能的可行途径.

关键词：机械密封性能动网格模型端面内流场数值模拟

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端面密封的运动分析及稳定性

流体工程 1989年第1期17卷 21-26页

作者：何枫朱毅征北京化工学院

一、引言近年来我国已经对机械密封进行了大量的研究,这对了解和改进密封的工作特性以及端面间的润滑状态是十分有益的,然而对机械密封工作的稳定性还很少有人问津。而这方面的确又存在问题,文献[1][2]报告了金属波纹管密封由于稳定性... 详细信息

一、引言近年来我国已经对机械密封进行了大量的研究,这对了解和改进密封的工作特性以及端面间的润滑状态是十分有益的,然而对机械密封工作的稳定性还很少有人问津。而这方面的确又存在问题,文献[1][2]报告了金属波纹管密封由于稳定性差而失效的情况。

关键词：端面密封运动分析稳定性