摘要：设计加工无/有反旋流共4种密封结构,从理论与实验两个方面研究反旋流对密封静力与动力特性的影响规律。建立反旋流密封静力特性CFD模型,理论分析反旋流对密封间隙流体切向速度、周向压力分布以及泄漏特性的影响;设计搭建反旋流密封动力特性试验台,试验测试无/有反旋流密封的泄漏特性,应用不平衡同频激励法试验研究反旋流对密封动力特性的影响。研究结果表明:反旋流可减小密封间隙流体的切向速度,进而降低密封间隙流体的周向压力差,且密封间隙流体周向压差随切向速度的减小而降低,这是反旋流抑制密封气流激振力的主要原因;密封的泄漏量随进出口压比的增加而增大,两者近似呈线性关系;与无反旋流密封相比,反旋流密封增加了密封的泄漏量,且随着进出口压比的增加,两者泄漏量差异增大;密封的动力特性系数的随密封进出口压比与转速的增加而增大。在相同工况下,主刚度大于交叉刚度约一个数量级,主阻尼与交叉阻尼数量级相同,且主阻尼大于交叉阻尼;反旋流可有效降低密封的等效刚度,增加密封的等效阻尼,提高密封的稳定性。

摘要：应用非定常动网格技术建立了锥形间隙孔型阻尼密封动力特性多频椭圆涡动求解模型,研究了锥形度和涡动频率对孔型阻尼密封泄漏特性与动力特性的影响,分析了锥形间隙孔型阻尼密封的抑振机理。结果表明:锥形间隙增强了孔型阻尼密封的泄漏直通效应,增加了密封泄漏量。在平均间隙相等的情况下,收敛间隙孔型阻尼密封泄漏量小于发散间隙孔型阻尼密封;在同一涡动频率下,刚度系数随着锥形度的增加而增大,阻尼系数随着锥形度的增加而减小;收敛间隙孔型阻尼密封具有较大的正直接刚度,增加了转子系统的固有频率,发散间隙孔型阻尼密封产生较大的负直接刚度;收敛间隙孔型阻尼密封具有较大的有效刚度和穿越频率,较小的有效阻尼,发散间隙孔型阻尼密封具有较大的有效阻尼,较小的有效刚度和穿越频率;在锥形间隙孔型阻尼密封结构设计时,需要同时考虑转子系统固有频率和同心度的影响。

摘要：以煤化工装置用10万等级大型空分压缩机转子系统为研究对象,针对其特有的结构形式,研究出一整套切实可行的计算方法,应用该方法首次对轴流+离心转子结构进行稳定性分析,分析结果满足API684标准要求,使得在产品设计阶段,大幅提高机组的动力学特性,在理论上确保了机组结构的稳定性。

摘要：随着给水泵的大功率化、高转速化的发展,为保证多级离心泵转子部件的平稳运转,避免其在接近其临界转速时产生共振,需要对设计中的转子进行干态、湿态下的临界转速计算。论文以5级离心给水泵为主要模型,采用有限元法分别计算其在干态、湿态下的临界转速,通过对比,得出密封间隙力对转子临界转速的影响。干态情况下,分别用邓克莱法和有限元法计算给水泵的一阶临界转速;湿态情况下,分别计算密封设计间隙及二倍间隙不同情况下的临界转速,对比结果,表明密封间隙力对泵转子临界转速的影响非常大,并且与密封间隙的大小密切相关。

摘要：密封的动力特性对旋转机械转子系统稳定性影响较大,反预旋密封是提高密封稳定性的有效方法。本文设计加工了阻旋栅与反旋流密封,实验研究了反预旋密封动力特性,设计搭建反预旋密封动力特性实验台,应用不平衡同频激励法实验研究反预旋对密封动力特性的影响。研究结果表明,反预旋密封的动力特性绝对值随进出口压比与转速的增大而增大;反预旋装置可有效降低密封交叉刚度,增加密封主阻尼,提高密封稳定性。本文研究揭示了反预旋密封抑制气流激振力的机理,为设计反预旋密封提供理论依据。

摘要：随着齿轮组装式压缩机的高参数化发展方向,转子系统的稳定性问题越来越明显,甚至成为制约离心压缩机设计的关键。常规提高转子稳定性的手段:增加转子的刚性,随之而来可能由于转子的临界转速过高,与工作转速之间的隔离裕度不能满足相关标准的要求;密封采用反旋流技术,但效果有限。与传统的迷宫密封相比,叶轮端面密封可以大大降低气流失稳力的大小。叶轮端面密封通过改变密封的布置形式,由轴向变为径向,消除了气流对于转子的失稳作用力,提高了转子的稳定性。本文中提到了某二氧化碳机组,分别采用迷宫密封和端面密封,经计算,端面密封的交叉耦合刚度仅为迷宫密封的10%左右(交叉耦合刚度可表征气流失稳力的大小),转子也由失稳转子变为稳定转子。

摘要：针对某膨胀机蜗壳,用ANSYS有限元软件对其运行工况下进行强度和刚度分析,根据分析结果进行结构改进,并利用Design Exploration模块的DOE优化技术优化,确定在蜗壳中心增加支撑板且支撑板倾角为20°为最终设计方案以保证蜗壳满足的强度与刚度方面的要求。根据有限元分析结果,建议在打压试验时增加工装以保证水压试验的安全进行。

摘要：采用新型机械密封辅助系统,将冷却液打到密封环的内径并循环使用,同时对密封的泄漏进行监测,从而改变了密封环的工作环境,延长了密封件的使用寿命,降低了装置的运行成本,提高了密封系统的安全性。