浙江省自然科学基金(Y1090807)
- 作品数：11 被引量：87H指数：6
- 相关作者：孟祥铠彭旭东盛颂恩白少先李纪云更多>>
- 相关机构：浙江工业大学浙江大学更多>>
- 发文基金：浙江省自然科学基金国家自然科学基金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：机械工程一般工业技术更多>>
- 热冲击对流体静压型机械密封性能影响的研究被引量：5
- 2010年
- 考虑密封介质粘度随压力和温度的变化,建立了流体静压型机械密封的流体润滑理论模型,采用有限差分法对广义Reynolds方程、广义能量方程、热传导方程等控制方程进行耦合求解,获得了介质温度瞬时升高对机械密封温度分布及密封性能参数的影响规律。结果表明,密封介质温度瞬时升高使端面开启力先增大后减小,泄漏率增大,液膜中各点温度值升高,而摩擦力减小,随着时间延长最后各密封性能参数均趋于稳定值;当热惯性系数较小时,开启力和泄漏率初始阶段增大趋势快,摩擦力减小趋势快,对于不同热惯性常数,密封性能参数达到的稳定值不变。
- 方艳峰彭旭东孟祥铠白少先盛颂恩
- 关键词：机械密封有限差分法热惯性
- 机械密封三维稳态模型及密封性能分析被引量：4
- 2010年
- 针对接触式机械密封,建立了包括轴向模式和角向模式的三维稳态力学模型,考虑密封环端面接触及液膜空化,提出了数值求解方法,计算了在稳定工况下的泄漏率、液膜厚度、液膜压力和接触压力的分布形式,分析了动环初始安装误差,端面锥度等因素对接触式机械密封端面三维位置关系的影响.结果表明:初始安装误差、端面锥度对接触式机械密封的性能影响较大.所建数学模型和相关计算方法对接触式机械密封的优化设计具有一定的指导意义.
- 孟祥铠王乐勤吴大转戴维平
- 关键词：机械密封稳态
- 疏水表面的自密封性对机械密封性能的影响被引量：4
- 2011年
- 液体润滑机械密封正常运行时,端面间的膜厚一般为1~15μm,液体表面张力对密封性能的影响不可忽略。本文以激光加工多孔端面机械密封（LST-MS）为研究对象,提出了疏水型面的几何结构模型,从理论上证明了疏水型面的自密封性;采用有限元方法求解雷诺方程,分析了密封介质表面张力系数在不同转速、不同介质压力等操作条件下对端面液膜刚度、开启力和泄漏率的影响规律,指出了润湿性对密封性能影响的重要性,并从理论上证明采用疏水型面的LST-MS完全可以实现零泄漏。结果表明,在转速n≤100 r.min-1、介质压比Po≤2的低速、低压工况条件下,采用疏水型面的LST-MS在保持高液膜刚度和开启力的同时,可使泄漏率大幅度降低;在端面发生轴向振动导致液膜厚度较大时,仍然可以使用具有高值表面张力系数的封液或冲洗液控制泄漏率;疏水型面宽度比γ的取值范围为：0.01≤γ≤0.10。
- 彭旭东刘鑫孟祥铠李纪云盛颂恩
- 关键词：机械密封自密封液体表面张力系数
- 大圆形孔端面机械密封性能分析被引量：10
- 2012年
- 考虑液膜空化的影响,采用有限单元法求解层流、等温条件下控制流体密封端面膜压的雷诺方程,分析大圆形孔端面机械密封在不同端面几何结构参数和操作条件下,端面液膜压力分布以及开启力、液膜刚度和泄漏率等密封性能参数的变化规律,对比微孔与大孔密封端面的性能,指出大圆形孔端面密封产生承载力的机制;以最大液膜刚度及开启力为优化目标,在研究范围内获得大孔的最佳孔深。结果表明:在相同研究条件下,随着孔径和孔数的增加,大圆形孔产生的流体动压效应比微孔更强;随着介质压力的增加,静压效应增强,空化效应减弱,由此导致端面开启力增大,液膜刚度下降,泄漏率增大;随着转速的增大,开启力和液膜刚度均增大,而泄漏率减小。
- 程香平孟祥铠彭旭东盛颂恩
- 关键词：动压效应空化效应
- 核主泵用流体静压型机械密封性能的影响因素研究被引量：18
- 2012年
- 以核主泵(Reactor coolant pumps,RCP)用流体静压型机械密封(Hydrostatic mechanical seal,HS-MS)为研究对象,考虑辅助密封圈的影响,采用MSC Marc有限元软件建立完整的动环组件非线性二维轴对称有限元模型,给出合理的动环简化边界约束条件;在此基础上,考虑密封端面间流体薄膜中液体的黏温与黏压效应,建立核主泵用流体静压型机械密封的多场耦合数值模型,采用有限差分法对Reynolds方程、能量方程、热传导方程等控制方程进行耦合求解,利用有限元法计算密封环端面热力变形,综合分析螺钉预紧力和O形圈位置对密封性能的影响。结果表明:合理的密封环约束边界简化模型对分析和设计流体静压型机械密封至关重要;螺钉预紧力和O形圈位置对密封性能影响显著。预紧力增大使开启力增大,泄漏率也变大;O形圈位置靠近外径时密封稳定性下降。
- 彭旭东康玉茹孟祥铠白少先盛颂恩
- 关键词：核主泵多场耦合
- 几种粗糙大凸形体对端面密封性能的影响
- 考虑密封端面液膜中的空化现象和凸体的形状、尺寸和分布情况,建立几种典型大孔径凸形体端面机械密封的理论分析模型,用凸形体来控制润滑特性,从而改变液膜的开启力、承载力和泄漏率等,给出上述各凸形体最优突起高度,并找出最佳型面。...
- 程香平彭旭东孟祥铠李纪云
- 关键词：机械密封有限元法
- 文献传递
- 螺旋排布微孔端面机械密封的性能研究被引量：1
- 2010年
- 端面微孔排布方式对激光加工多孔端面机械密封性能影响显著。通过建立螺旋排布微孔端面机械密封的理论分析模型,运用有限元法和数值模拟工具,获得密封端面液膜压力分布。以液膜刚度、开启力、泄漏量和刚漏比等密封性能参数为评价指标,比较径向直排微孔机械密封和螺旋排布微孔机械密封的性能优劣,分析螺旋排布微孔几何参数(螺旋角、径向开孔比、周向开孔比等)对密封性能的影响规律。结果显示,在同等工况下,螺旋排布微孔机械密封相比径向直排微孔机械密封可以显著提高密封端面的液膜刚度、开启力和刚漏比。进一步的优化分析表明,适当的螺旋角、周向开孔比和径向开孔比可以显著提高密封性能。
- 吴朝辉孟祥铠李纪云白少先盛颂恩
- 关键词：机械密封多孔端面有限单元法
- 瞬态启停机械密封轴对称动力学模型与密封行为分析被引量：12
- 2011年
- 启停过程顺利与否直接关系到机械密封的可靠和长寿命运行。考虑密封端面流固力耦合作用、微观空化及端面接触的影响,通过建立机械密封瞬态启停动力学模型,计算瞬态启停过程中密封浮动环的轴向位移、密封端面液膜厚度变化、端面接触力及泄漏率等密封参量,研究了机械密封启停过程中的瞬态密封行为,分析了动环轴向跳动等对机械密封性能的影响。结果表明:受轴向跳动和启停过程速度变化的影响,密封参量呈现瞬态扰动现象,且轴向跳动越大,扰动越大。该模型和计算方法对完善机械密封设计方法、评价机械密封设计合理性具有一定的参考价值。
- 孟祥铠彭旭东王乐勤
- 关键词：机械密封瞬态特性启停
- 锥面-微孔组合端面机械密封性能被引量：12
- 2011年
- 在收敛锥面密封和多孔端面机械密封研究的基础上,提出了锥面-微孔组合端面新型机械密封,建立了该组合密封端面液膜压力控制的理论模型并采用有限元法求解,获得了端面液膜压力分布。在给定径向微孔比、周向微孔比和微孔深径比等微孔几何结构参数的条件下,分析了端面锥度、锥面宽度比、扇形微孔区的径向位置等组合密封几何结构参数在低压和高压工况下对密封性能的影响规律,研究了组合密封的开启特性,指出了锥面与扇形微孔区不同组合方式的特点及各自的使用范围。结果表明:在低压工况下,收敛锥面能提高机械密封的开启特性,扇形微孔区开设在端面高压侧能获得较好的密封性能;在高压工况下,微孔的动压效应能提高机械密封的稳定性,扇形微孔区设在低压侧能获得较好的密封性能;当端面特征几何结构参数选取为:锥度1.5～2.5,锥面宽度比0.2～0.6,内坝区宽度比0.1～0.3时,密封可获得优良的综合性能。
- 彭旭东刘鑫孟祥铠白少先盛颂恩
- 关键词：机械密封锥面有限元分析法
- LaserFace液体润滑端面密封性能研究被引量：12
- 2011年
- LaserFace液体润滑端面密封(LF-MS)能提供全膜润滑,密封寿命得到延长,可以应用于几乎所有清洁液体介质润滑的场合,特别适用于易汽化介质等苛刻工况。针对LF-MS,采用混合接触理论,建立了其二维数学分析模型,通过液膜压力分布和液膜速度场的分析揭示了LF-MS的工作机理,对比分析了等深和变深动压槽LF-MS、普通平面端面密封及含矩形引流槽端面密封等4种不同端面结构机械密封的性能。结果表明:LF-MS具有端面动压效应好、摩擦系数低及液膜刚度高的优点,综合性能明显优于普通端面密封和含矩形引流槽端面密封,且与等深动压槽相比变深动压槽对提高LF-MS的密封性能作用明显。
- 钮建良孟祥铠白少先盛颂恩彭旭东
- 关键词：动压效应机械密封液体润滑
