機(jī)械密封摩擦副及腔內(nèi)溫度場(chǎng)影響因素分析.pdf

1、隨著我國(guó)工業(yè)水平的不斷發(fā)展，大容量、高參數(shù)、低泄露的機(jī)械設(shè)備成為今后的發(fā)展趨勢(shì)，這就對(duì)機(jī)械密封提出更高的要求。機(jī)械密封是易損件，在高速、高壓、高溫等嚴(yán)酷工況下極易使摩擦副端面溫升過高，從而造成機(jī)械密封摩擦副端面的變形、熱裂或者非正常磨損，導(dǎo)致機(jī)械密封失效，不僅造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，還給環(huán)境帶來(lái)一定的污染，因此對(duì)機(jī)械密封摩擦副端面的影響因素進(jìn)行分析非常有必要。
　　在本課題研究中，主要采用文獻(xiàn)法、觀察法、單一變量法、實(shí)驗(yàn)論證法、對(duì)比分

2、析法等方法，借助FLUENT軟件來(lái)對(duì)機(jī)械密封摩擦副及腔內(nèi)溫度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，從而非常直觀的獲取機(jī)封摩擦副及腔內(nèi)的溫度分布情況，并且用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證模擬數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，這對(duì)機(jī)械密封的選型、設(shè)計(jì)和改良有著重要的借鑒意義。
　　本課題以Z800型號(hào)的機(jī)械密封作為接觸式機(jī)械密封研究對(duì)象，通過Gambit軟件建立模型和網(wǎng)格劃分，導(dǎo)入FLUENT軟件中進(jìn)行條件設(shè)置，采用單一變量法分析沖洗液壓力、轉(zhuǎn)速、沖洗液溫度以及沖洗液流量對(duì)機(jī)械密封溫度

3、場(chǎng)特別是摩擦副端面溫度場(chǎng)的影響。關(guān)于非接觸式機(jī)械密封溫度場(chǎng)的研究，將Z800型號(hào)的機(jī)械密封動(dòng)環(huán)進(jìn)行改裝，使兩種機(jī)封的尺寸、材料、工藝完全一樣，從而具有可比性，同樣借助CFD軟件來(lái)建立模型、劃分網(wǎng)格、設(shè)置條件，分析沖洗液壓力、轉(zhuǎn)速、沖洗液溫度以及沖洗液流量對(duì)非接觸式機(jī)械密封的影響。此外，將接觸式機(jī)械密封和非接觸式機(jī)械密封的模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，得出沖洗液壓力、轉(zhuǎn)速、沖洗液溫度以及沖洗液流量對(duì)兩種機(jī)械密封均有著重要的影響，其中轉(zhuǎn)速的影響最大

4、。最后，搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)驗(yàn)證FLUENT軟件模擬分析的準(zhǔn)確性，該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要包括水箱裝置、沖洗液裝置、電路裝置、傳動(dòng)裝置等，得出了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)值比軟件模擬數(shù)據(jù)值稍低。
　　無(wú)論是接觸式機(jī)械密封，還是非接觸式機(jī)械密封，隨著沖洗液壓力、沖洗液溫度、轉(zhuǎn)速的增加，摩擦副端面會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的溫升;而隨著沖洗液流量的增加，動(dòng)環(huán)和靜環(huán)首先出現(xiàn)溫降趨勢(shì)，達(dá)到某一值后逐漸變緩，趨于穩(wěn)定。機(jī)械密封腔內(nèi)溫度分布較為均勻，雖然旋轉(zhuǎn)軸的高速旋轉(zhuǎn)會(huì)帶來(lái)一定的攪拌熱，但該