热耗散下螺旋槽干气密封气膜刚度的计算与分析

作     者：丁雪兴 张英杰 刘斌 刘勇 

作者机构：兰州理工大学石油化工学院兰州730050 丹东克隆密封集团有限责任公司丹东118008 

基　　金：国家自然科学基金(51165020) 

出 版 物：《应用力学学报》 (Chinese Journal of Applied Mechanics)

年 卷 期：2014年第31卷第6期

页      码：859-864,992页

摘      要：通过二阶非线性滑移边界条件下的雷诺方程并用PH线性化方法和迭代法求得螺旋槽内的气膜推力和气膜压力,并推导了其气膜厚度,得到二阶非线性滑移边界条件下气膜刚度的近似解析式,推导出考虑热耗散下的气膜能量微分方程;利用气膜的压力、能量方程、二阶非线性滑移边界条件下气膜刚度的近似解析式,通过Matlab软件求得螺旋槽内气膜刚度在不同压力、转速、槽深、螺旋角下的分布。结果表明:随着压力、转速、槽深的增大,气膜刚度随之增大,并在槽根部附近达到最大值,且气膜刚度的变化呈非线性;在槽深为6μm、介质压力为0.4MPa、转速为8700r·min-1、环境压力为101.3k Pa的工况下,螺旋角为75°左右时,气膜刚度最大。通过本文设计的在不同介质压力下的试验表明,通过能量微分方程计算所得的考虑热耗散下的气膜刚度数值比不考虑热耗散的气膜刚度数值更接近试验值。本文结果对优化干气密封结构参数、提升干气密封性能十分重要。

主 题 词：气密封 气膜刚度 热耗散 非线性滑移边界 

学科分类：080706[080706] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 

核心收录：

D　O　I：10.11776/cjam.31.06.A032

馆 藏 号：203290531...