旋轉(zhuǎn)唇形油封泵吸效應(yīng)及影響因素研究.pdf

1、旋轉(zhuǎn)唇形油封泵吸效應(yīng)及影響因素研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文學(xué)生姓名：蘇曉燕指導(dǎo)教師：趙良舉教授專業(yè)：動(dòng)力工程及工程熱物理學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)動(dòng)力工程學(xué)院二O一一年五月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要泵吸效應(yīng)是油封把泄漏到空氣側(cè)的油泵回油側(cè)的作用。只有當(dāng)泄漏發(fā)生時(shí)，泵吸效應(yīng)才起作用，沒(méi)有泄漏就沒(méi)有泵吸，泵吸效應(yīng)是衡量旋轉(zhuǎn)唇形油封動(dòng)態(tài)密封性能的關(guān)鍵。目前為止油封的泵吸機(jī)理仍不完全清楚，研究泵吸效應(yīng)及其影響因素對(duì)油封的設(shè)計(jì)具有重要意義。本文建

2、立旋轉(zhuǎn)唇形油封的宏觀理論模型，推導(dǎo)出泵吸率方程，計(jì)算分析了油膜厚度、接觸載荷、接觸寬度、油封唇角、轉(zhuǎn)速和彈簧偏移量等對(duì)泵吸效應(yīng)的影響。結(jié)果表明，只有當(dāng)油側(cè)唇角大于空氣側(cè)唇角時(shí)才存在泵吸，此時(shí)泵吸率隨油側(cè)唇角增加而增強(qiáng)，隨空氣側(cè)唇角增加而減小，隨接觸載荷的增加而增加，隨油膜厚度的增加而顯著增加，隨接觸寬度的增加而減小。轉(zhuǎn)速增加，油膜變厚，泵吸率增加。彈簧安裝位置影響接觸壓力分布，從而影響泵吸率。以O(shè)tt等人提出的泵吸效應(yīng)Tayl渦流理論為

3、基礎(chǔ)，以CFD軟件Fluent6.3為工具，建立油封泵吸效應(yīng)Tayl渦流理論數(shù)值模型，分析旋轉(zhuǎn)唇形油封工作中油膜厚度、接觸寬度、油封唇角、轉(zhuǎn)速對(duì)由Tayl渦流引起的泵吸效應(yīng)的影響。結(jié)果表明Tayl渦流只存在于密封界面兩側(cè)的楔形區(qū)域內(nèi)，密封界面內(nèi)并不會(huì)產(chǎn)生Tayl渦流。楔形區(qū)域內(nèi)的Tayl渦流使密封間隙內(nèi)的流體產(chǎn)生向內(nèi)的泵吸作用，一般隨軸轉(zhuǎn)速增加而增加，隨密封間隙增大而增加，隨接觸寬度增加而減小。根據(jù)兩種理論兩種方法對(duì)同樣尺寸的密封間隙寬