往復(fù)壓縮機(jī)迷宮密封流場(chǎng)分析及典型密封結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、近年來，隨著非接觸式密封的迅速發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)越來越青睞采用非接觸式密封方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的接觸密封方式，其中應(yīng)用最普遍的是迷宮密封，被廣泛用于石油化工、煤制氣等工業(yè)機(jī)械設(shè)備中。迷宮密封方式使得機(jī)器在工作過程中避免了過度接觸摩擦，具有毋需潤(rùn)滑、環(huán)保無污染等優(yōu)點(diǎn)，因此迷宮壓縮機(jī)可以進(jìn)行潔凈氣體甚至有毒氣體的壓縮和輸送。然而迷宮密封的不足之處在于非接觸方式必然會(huì)產(chǎn)生泄漏，且泄漏量的多少對(duì)機(jī)器的工作效率及能量消耗有著重要影響，由于迷宮內(nèi)部流場(chǎng)變化和

2、迷宮結(jié)構(gòu)尺寸大小對(duì)泄漏量的影響顯著，所以對(duì)迷宮密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)部流場(chǎng)分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化有著重要意義。
　　本文針對(duì)6K-375MG迷宮壓縮機(jī)中迷宮密封結(jié)構(gòu)建立了二維與局部三維模型，準(zhǔn)確選取了數(shù)學(xué)計(jì)算模型，采用CFD軟件對(duì)其模型進(jìn)行了網(wǎng)格劃分和數(shù)值模擬，細(xì)致分析了典型迷宮密封結(jié)構(gòu)內(nèi)部流場(chǎng)情況，最后完成其優(yōu)化研究。主要研究工作體現(xiàn)為以下內(nèi)容:
　　1、回顧了迷宮密封的理論研究現(xiàn)狀，重點(diǎn)介紹了迷宮壓縮機(jī)及直通型迷宮密封的相關(guān)理論。

3、>　　2、確定了初始迷宮密封的物理模型以及計(jì)算流體力學(xué)模型，應(yīng)用FLUENT軟件模擬了初始迷宮結(jié)構(gòu)的內(nèi)部流場(chǎng)，從三維角度和渦量進(jìn)一步揭示了氣體在該迷宮通道中的流動(dòng)本質(zhì)。
　　3、對(duì)影響迷宮密封性能的幾種結(jié)構(gòu)因素進(jìn)行了數(shù)值模擬對(duì)比，通過對(duì)其內(nèi)部流場(chǎng)的觀察分析，探討了不同密封結(jié)構(gòu)尺寸對(duì)密封性能的影響，優(yōu)化了該典型迷宮密封結(jié)構(gòu)尺寸，其中包括間隙寬度、空腔深度、空腔寬度、深寬比、齒數(shù)等，有效地減少了泄漏量，為工程實(shí)踐設(shè)計(jì)提供了可靠參考。<