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运行工况对超临界CO_(2)干气密封端面热力学过程及稳态性能影响研究 被引量：1
1
作者 江锦波 陈竹鑫 +5 位作者 肖洋溢 彭新 陈源 于辰 孟祥铠 彭旭东 《化工学报》 北大核心 2025年第6期2913-2928,共16页
超临界CO_(2)压缩机干气密封因密封介质在临界点工况附近的物性特殊性和高参数化,密封间隙内介质流动呈现出多相流动、高度湍流化和物性畸变特征。以微段组合型槽干气密封为研究对象构建了轴向力平衡条件下考虑实际流体效应的超临界CO_... 超临界CO_(2)压缩机干气密封因密封介质在临界点工况附近的物性特殊性和高参数化,密封间隙内介质流动呈现出多相流动、高度湍流化和物性畸变特征。以微段组合型槽干气密封为研究对象构建了轴向力平衡条件下考虑实际流体效应的超临界CO_(2)干气密封热动力润滑相变仿真模型,提出了密封端面热力学过程表征方法,研究了转速、进气压力和进气温度等运行工况参数对超临界CO_(2)干气密封端面热力学过程、流场参数和稳态性能的影响。结果表明:进气温度的提高对于抑制密封端面液相凝析效果显著;转速和进气压力的增大只能抑制槽区液相凝析,增大端面非液相区面积,但对密封坝气液混相区影响不大,当进气温度达到320 K和340 K时,端面纯液相区和气液混相区先后消失;提高非液相区面积,对于增大密封气膜刚度是有利的。 展开更多
关键词 超临界CO_(2) 干气密封 相变 工况参数 热力学过程
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基于压电陶瓷的机械密封端面变形可控研究 被引量：1
2
作者 尹佳乐 赵文静 +2 位作者 孟祥铠 江锦波 彭旭东 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第2期180-190,共11页
针对机械密封运行过程中液膜失稳不可控的问题,本文提出一种基于压电陶瓷的可控机械密封结构,通过调节端面的间隙分布,使机械密封能更好地适应工况条件的变化,以保持稳定的运行状态。首先,基于有限元软件建立了密封静环组件的压电-结构... 针对机械密封运行过程中液膜失稳不可控的问题,本文提出一种基于压电陶瓷的可控机械密封结构,通过调节端面的间隙分布,使机械密封能更好地适应工况条件的变化,以保持稳定的运行状态。首先,基于有限元软件建立了密封静环组件的压电-结构多场耦合仿真模型,分析了压电陶瓷电压和周向分布数量对机械密封静环端面变形的影响规律;其次,设计并搭建了静环端面变形测量装置,研究了压电陶瓷作用下静环端面的变形规律;最后,基于机械密封动静环的多场耦合分析模型,研究了可控机械密封在不同密封工况下的性能调控能力。结果表明:在压电陶瓷作用下,静环端面产生周向波度和径向锥度变形,并且变形量随施加电压的增加而增大,这有利于密封端面快速形成收敛锥形,进而提高液膜动静压效应,提升液膜承载力;随着静环背部周向压电陶瓷个数的增加,静环端面周向波度变形减小,径向锥度变形增大,端面变形趋于周向均匀化,使得密封端面动压效应减弱,静压效应增强,可以更好地维持密封运行的稳定性。多场耦合分析结果表明,通过增大压电陶瓷的电压,机械密封可由接触式逐渐转变为非接触式,这有利于降低密封端面磨损和端面温升,但会导致密封泄漏量增大。研究结果可为可控机械密封的设计提供理论指导。 展开更多
关键词 可控机械密封 压电陶瓷 端面变形 密封性能
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超低温弹簧蓄能密封圈的三维接触行为分析 被引量：1
3
作者 孙烨彤 孟祥铠 +1 位作者 赵文静 马艺 《润滑与密封》 北大核心 2025年第1期68-76,共9页
为研究螺旋弹簧蓄能密封圈在超低温工况下的三维接触行为,建立密封圈的三维周期性有限元模型,对比分析弹簧蓄能密封圈在常温工况和超低温工况下内外唇口的接触状态和接触力学行为,研究密封圈过盈量、密封介质压力、低温环境等对密封圈... 为研究螺旋弹簧蓄能密封圈在超低温工况下的三维接触行为,建立密封圈的三维周期性有限元模型,对比分析弹簧蓄能密封圈在常温工况和超低温工况下内外唇口的接触状态和接触力学行为,研究密封圈过盈量、密封介质压力、低温环境等对密封圈变形和接触状态的影响规律。研究结果表明:由于螺旋弹簧与密封圈的非均匀接触特性,密封圈内外唇口接触压力在圆周方向呈现出明显的不均匀性;常温工况下,过盈量和弹簧作用力对密封圈的接触行为具有较大影响;而在超低温工况下,低温环境引的尺寸收缩是改变密封圈接触行为的主导因素,导致内唇的接触压力和接触宽度增大,外唇的接触压力和接触宽度减小;在低温和低密封压力工况下,不合理的结构设计易导致外唇口与壳体脱离接触,导致密封失效,通过增大外唇口厚度和增大过盈量,可有效改善外唇口的接触力学状态,实现该位置的密封功能。 展开更多
关键词 弹簧蓄能密封圈 接触行为 超低温工况 接触压力 密封性能
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双面开槽石墨圆周密封分层计算模型及开槽位置影响研究
4
作者 潘嘉阳 江锦波 +2 位作者 彭旭东 孟祥铠 马艺 《化工学报》 北大核心 2025年第6期2886-2899,共14页
随着石墨圆周密封向着低磨损、长寿命目标的发展,不同开槽结构动压型石墨圆周密封性能的高效、准确求解显得尤为重要。本文针对转子面开槽、静子面开槽和双面开槽三种开槽模式圆周密封结构,推导了适用于不同开槽模式圆周密封膜压分布求... 随着石墨圆周密封向着低磨损、长寿命目标的发展,不同开槽结构动压型石墨圆周密封性能的高效、准确求解显得尤为重要。本文针对转子面开槽、静子面开槽和双面开槽三种开槽模式圆周密封结构,推导了适用于不同开槽模式圆周密封膜压分布求解的广义瞬态雷诺方程,基于动网格技术和有限体积法自主编程求解获得膜压分布和性能参数,并与商用软件模拟结果的求解精度和计算效率进行对比,在相同槽深条件下对比分析了三种开槽模式圆周密封的膜压分布和浮升力、泄漏率的时变特性,探讨了转速、入口压力和密封间隙等运行参数对三种开槽模式密封性能的影响规律。结果表明,相较于商用软件求解,相同面网格数下的圆周密封膜压分布自主编程计算结果吻合良好,但计算时间为5%~30%,计算效率显著提高;相较于单面开槽密封,双面开槽密封的时均浮升力和时均泄漏率均显著下降;因转子面与静子面螺旋槽相对位置变化,双面开槽密封的介质泄漏会出现反向回流和正向高泄漏周期波动的情况,弱化了密封封严特性和成膜特性。本文所提出基于广义瞬态雷诺方程的分层计算模型为不同开槽表面圆周密封的性能分析提供了新的方法。 展开更多
关键词 圆周密封 动压型 浮升力 瞬态雷诺方程 双面开槽
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气液深冷介质典型动压端面密封性能对比
5
作者 杨任义 孟祥铠 +2 位作者 赵文静 马艺 彭旭东 《高技术通讯》 北大核心 2025年第10期1120-1132,共13页
围绕液体火箭发动机推进剂(氧、甲烷、氢)和氮4种深冷介质,针对涡轮泵用非接触式机械密封,构建了一种同时适用于液态和气态的有限元流体润滑模型,考虑深冷介质在深冷气态和液态下的物性关系,研究了工况参数和槽深对4种槽型、2种相态4种... 围绕液体火箭发动机推进剂(氧、甲烷、氢)和氮4种深冷介质,针对涡轮泵用非接触式机械密封,构建了一种同时适用于液态和气态的有限元流体润滑模型,考虑深冷介质在深冷气态和液态下的物性关系,研究了工况参数和槽深对4种槽型、2种相态4种介质下密封性能的影响规律。结果表明,液氧、液态甲烷相较于气态条件下具有更大的开启力,但质量泄漏率和摩擦功耗相对较大;气氢相较于液氢具有较大的开启力和液膜轴向刚度,且质量泄漏率更小,宜采用气膜密封;液氮可作为液氧的替代工质,气氮可作为气氧、气甲烷及气氢的替代工质进行相应的成膜特性实验;螺旋槽具有更强的流体动压效应,但产生的泄漏率也更大,人字形槽在2种相态下的泄漏率相对较小。 展开更多
关键词 深冷介质 动压型槽 有限单元法 密封性能 涡轮泵
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核主泵可倾瓦主推力轴承热弹流润滑模型与性能研究
6
作者 宋轩敏 孟祥铠 +2 位作者 江锦波 马艺 彭旭东 《高技术通讯》 北大核心 2025年第8期911-922,共12页
建立了核主泵可倾瓦主推力轴承的准三维热弹性流体动力润滑模型,提出一种将雷诺方程、承载力平衡方程和力矩平衡方程转化为等式约束方程的牛顿迭代算法,以解决压力、膜厚及偏心率间的强耦合计算问题。采用有限单元法统一求解由油膜准三... 建立了核主泵可倾瓦主推力轴承的准三维热弹性流体动力润滑模型,提出一种将雷诺方程、承载力平衡方程和力矩平衡方程转化为等式约束方程的牛顿迭代算法,以解决压力、膜厚及偏心率间的强耦合计算问题。采用有限单元法统一求解由油膜准三维能量方程、镜板和轴瓦的热传导方程构成的离散方程组,避免了传统迭代计算中的多重嵌套循环带来的计算效率低下的问题。通过数值仿真计算,研究了轴承几何参数对轴承润滑性能的影响规律。研究结果表明,合理的支点周向和径向位置可以提升油膜动压效应,改善轴承润滑性能;在研究范围内,以最小油膜厚度、最大油膜压力和最高油膜温度作为轴承性能评价指标,推荐轴承结构几何参数范围为:径向偏心率范围O_(θ)=0.58~0.60、周向偏心率范围O_(r)=0.58~0.60。 展开更多
关键词 可倾瓦推力轴承 牛顿迭代法 准三维能量方程 热弹性流体动力润滑 有限单元法
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油气井牙轮钻头金属密封研究现状
7
作者 罗凯 马艺 +1 位作者 孟祥铠 江锦波 《润滑与密封》 北大核心 2025年第3期186-196,共11页
随着深层油气资源的不断开发,牙轮钻头核心组件之一--轴承密封系统对整个钻井系统的影响愈发明显,已成为制约钻头寿命和钻井效率的关键要素。综述油气井牙轮钻头用金属密封技术及相关领域流体密封的研究现状,分析井下高温、高压、高频... 随着深层油气资源的不断开发,牙轮钻头核心组件之一--轴承密封系统对整个钻井系统的影响愈发明显,已成为制约钻头寿命和钻井效率的关键要素。综述油气井牙轮钻头用金属密封技术及相关领域流体密封的研究现状,分析井下高温、高压、高频振动及磨砺性颗粒流工况的复杂性及其对密封的不利影响;介绍钻头密封的常见结构类型及特点,从界面接触力学特性、多场耦合效应以及稳、动态密封性能与多相流环境下的摩擦磨损特性等方面,讨论金属密封的密封机制与失效机制,指出金属密封的界面成膜机制、磨损机制与抗磨损技术研究具有重要意义,并就今后钻头金属密封研究提出了建议,可为石油和天然气高效钻探设备的基础研究与设计开发提供参考。 展开更多
关键词 牙轮钻头 金属密封 密封性能 动态特性 摩擦磨损
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碳化硅表面微织构尺寸和面密度对滑动密封面摩擦学性能的影响
8
作者 王梦娇 胡凯学 +2 位作者 孟祥铠 江锦波 彭旭东 《化工学报》 北大核心 2025年第8期4165-4176,共12页
干气密封端面过度摩擦磨损是其常见失效形式之一,为研究微织构尺寸和面密度对织构化碳化硅(SiC)干气密封环摩擦学性能的影响,采用激光加工技术在SiC陶瓷表面制造45°椭圆微织构,探究织构尺寸和面密度对摩擦学性能影响规律。试验结... 干气密封端面过度摩擦磨损是其常见失效形式之一,为研究微织构尺寸和面密度对织构化碳化硅(SiC)干气密封环摩擦学性能的影响,采用激光加工技术在SiC陶瓷表面制造45°椭圆微织构,探究织构尺寸和面密度对摩擦学性能影响规律。试验结果表明:随织构尺寸和面密度增加,摩擦系数和磨损率均呈现先降低后升高的趋势,在等效直径80μm、面密度10%时摩擦学性能最好。织构尺寸过小,织构刮擦损伤严重;织构尺寸过大,摩擦副间剪切力增大。织构面密度过小,改形效果不显著;织构面密度过大,易引发应力集中和加剧磨粒磨损。尺寸和面密度均适宜的织构才可以发挥其收容磨屑、减小接触面积、减轻磨粒磨损与黏着磨损的效果,提升SiC的摩擦学性能。 展开更多
关键词 干气密封 碳化硅 激光微织构 摩擦学性能 磨损机理
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多孔介质动静压机械密封动力学特性研究
9
作者 韩丽云 李学萍 +3 位作者 孟祥铠 梁杨杨 张力豪 彭旭东 《中国机械工程》 北大核心 2025年第11期2544-2553,共10页
将多孔介质材料与L形流体动压槽相结合,提出了一种多孔介质动静压型机械密封结构,考虑密封端面润滑液膜与多孔介质内流体的传质作用及润滑的空化作用,基于摄动法建立了机械密封的动力学特性数学模型,采用有限单元法求解微扰方程,数值研... 将多孔介质材料与L形流体动压槽相结合,提出了一种多孔介质动静压型机械密封结构,考虑密封端面润滑液膜与多孔介质内流体的传质作用及润滑的空化作用,基于摄动法建立了机械密封的动力学特性数学模型,采用有限单元法求解微扰方程,数值研究了多孔介质动静压型机械密封的动态特性系数。研究结果表明,在多孔介质的静压效应和L形槽的动压效应的协同作用下,相较于多孔介质机械密封和部分多孔介质机械密封,多孔介质动静压机械密封具有更大的刚度系数K_(zz)、K_(αα)、K_(ββ),增大多孔介质材料的渗透率和优化L形槽的几何参数有助于增大液膜的刚度系数K_(zz)、K_(αα)、K_(ββ),但会以牺牲刚度系数K_(αβ)、K_(βα)和阻尼系数d_(zz)、d_(αα)、d_(ββ)为代价。 展开更多
关键词 动态系数 多孔介质 L形槽 渗透率 摄动法
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热力耦合作用下涡轮泵用镶装式机械密封端面变形规律研究
10
作者 余嘉桐 孟祥铠 +3 位作者 赵文静 刘磊 张力豪 彭旭东 《化工学报》 北大核心 2025年第6期2900-2912,共13页
以液体火箭发动机涡轮泵用镶装式机械密封为研究对象,考虑密封静环的过盈配合作用及密封环与环座之间的接触,建立了其深冷工况下的热弹流润滑耦合模型,采用原始对偶内点优化方法 (IPOPT)处理接触带来的变形求解问题,研究了静环镶装过盈... 以液体火箭发动机涡轮泵用镶装式机械密封为研究对象,考虑密封静环的过盈配合作用及密封环与环座之间的接触,建立了其深冷工况下的热弹流润滑耦合模型,采用原始对偶内点优化方法 (IPOPT)处理接触带来的变形求解问题,研究了静环镶装过盈量、转速和密封压力对深冷环境下涡轮泵镶装式机械密封端面变形行为及密封界面的热弹流润滑特性。结果表明,在密封环热力耦合作用及密封组件间的接触作用下,密封动静环端面间产生沿半径方向非单调变化的膜厚分布,深冷环境下的温度变形远大于密封压力的力变形;密封静环的初始过盈量在装配后的研磨去除影响工作状态下密封的液膜厚度分布,静环过盈量和深冷环境下的收缩变形是密封环结构设计中需重点考虑的因素。建立的考虑密封组件接触作用的流固热力耦合模型可为镶装式机械密封环的结构优化提供理论基础。 展开更多
关键词 涡轮泵 镶装式机械密封 深冷环境 原始对偶内点优化
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2023年山东省莒县户籍居民主要恶性肿瘤死亡及减寿分析
11
作者 李发龙 孟祥凯 +4 位作者 王忠利 秦静 王思钰 李玉锋 刘娣 《现代医院》 2025年第6期965-968,共4页
目的分析2023年莒县户籍居民主要恶性肿瘤的死亡特征及对人群寿命的影响。方法收集整理2023年莒县户籍居民死亡资料,计算主要恶性肿瘤的死亡率、去死因期望寿命、潜在减寿年数等指标。结果2023年莒县户籍居民恶性肿瘤的死亡居全死因第2... 目的分析2023年莒县户籍居民主要恶性肿瘤的死亡特征及对人群寿命的影响。方法收集整理2023年莒县户籍居民死亡资料,计算主要恶性肿瘤的死亡率、去死因期望寿命、潜在减寿年数等指标。结果2023年莒县户籍居民恶性肿瘤的死亡居全死因第2位,粗死亡率为159.80/10万,标化死亡率为133.75/10万,男性恶性肿瘤死亡率高于女性,恶性肿瘤死亡率随年龄的增加而升高(P<0.001)。恶性肿瘤死亡率前5位分别为肺癌、胃癌、肝癌、结直肠癌和食管癌。2023年莒县居民的期望寿命为80.61岁,去恶性肿瘤期望寿命增加3.71年;去除主要恶性肿瘤后期望寿命增加排前5位的恶性肿瘤依次是肺癌、胃癌、肝癌、结直肠癌和食管癌。恶性肿瘤造成的潜在减寿率为22.38‰,平均潜在减寿年数为15.38年,主要恶性肿瘤中潜在减寿率较高的是肺癌、肝癌、胃癌、结直肠癌、白血病,平均潜在减寿年数最高的是白血病。结论全人群中肺癌、消化系统肿瘤、白血病及女性人群中的乳腺癌对寿命影响较大,应针对肺癌、肝癌等高减寿率癌种采取针对性措施进行防控。 展开更多
关键词 恶性肿瘤 死亡率 去死因期望寿命 潜在减寿年数
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热弹变形对核主泵用流体静压型机械密封性能的影响 被引量：37
12
作者 彭旭东 刘伟 +2 位作者 白少先 孟祥铠 盛颂恩 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第23期146-153,共8页
针对核主泵用流体静压型机械密封在高压和高速条件下,其密封性能易受端面热弹变形影响的特点,通过建立收敛台阶端面流体静压型机械密封的稳态传热模型,并考虑流体粘度随压力、温度的变化,建立端面流体膜压力和密封环温度的控制方程,采... 针对核主泵用流体静压型机械密封在高压和高速条件下,其密封性能易受端面热弹变形影响的特点,通过建立收敛台阶端面流体静压型机械密封的稳态传热模型,并考虑流体粘度随压力、温度的变化,建立端面流体膜压力和密封环温度的控制方程,采用有限差分法求解各控制方程,采用有限元法求解密封环热、弹变形,对密封进行流、固、热耦合分析,研究热弹变形对密封性能的影响;同时改变操作参数,研究端面温度、热弹变形、端面流体膜平衡间隙等随之产生的变化规律。结果表明,端面的弹性变形大于热变形;热弹变形的综合影响使端面由外径向内径形成收敛间隙,导致开启力、泄漏率和液膜刚度增加;动环角速度越高,流体温升越大,端面热变形越明显,泄漏率越大;流体注入温度越低,温粘效应越显著;流体注入压力越高,热弹变形量越大,密封端面平衡间隙亦越大。 展开更多
关键词 机械密封 流体静压密封 热弹变形 热—流—固耦合分析 核主泵
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汽液两相流机械密封的研究进展 被引量：25
13
作者 彭旭东 金杰 +3 位作者 孟祥铠 江锦波 赵文静 李纪云 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期643-655,共13页
液体润滑端面机械密封是流程工业用机泵轴端密封的主要形式,且大量应用于航空航天、海洋工程装备和高端制造装备中,实际运行过程中其端面间液体膜常常发生相变,由此产生端面变形、干磨和密封失稳等现象,甚至完全失效,严重影响了有关设... 液体润滑端面机械密封是流程工业用机泵轴端密封的主要形式,且大量应用于航空航天、海洋工程装备和高端制造装备中,实际运行过程中其端面间液体膜常常发生相变,由此产生端面变形、干磨和密封失稳等现象,甚至完全失效,严重影响了有关设备或整个装置的安全可靠与稳定运行,因此开展汽液两相流端面机械密封研究具有重要意义.本文中综述了近50年来汽液两相端面机械密封的研究现状,归纳出了机械密封的典型热源及其热传播途径,阐述了机械密封的相变原理,总结了端面流体膜参数的测量技术与方法;在试验研究方面,提出机械密封的端面液膜汽化主要与操作工况、几何尺寸和表面形貌或表面织构有关,其中端面液体入口和出口工况、平衡比和端面变形程度等受到关注,但缺少关于端面形貌或织构的深度研究,也缺少端面摩擦副合理配对的系统研究;在理论研究方面,提出了机械密封相变稳定性判据,以及间断沸腾模型、连续沸腾模型和薄膜均相沸腾模型等3种理论模型,比较了3种模型的优缺点并指出其适用范围.指出建立合理的相变理论模型,实现相变密封的稳定运行,突破相变密封监控关键技术,构建智能型液体润滑机械密封是未来两相流机械密封的研究重点. 展开更多
关键词 机械密封 两相 液膜汽化 相变 密封稳定性
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高速涡轮泵机械密封端面温度变化规律研究 被引量：19
14
作者 彭旭东 金杰 +3 位作者 李定 江锦波 孟祥铠 李纪云 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期313-318,共6页
以高速涡轮泵用机械密封为研究对象,以15~#液压油为试验介质,考虑循环冷却量、转速、介质压力以及不同摩擦副配对等因素,采用自行搭建的高速密封试验台开展端面温度变化规律的研究.结果表明:对于高速机械密封,上述因素均对端面温度产生... 以高速涡轮泵用机械密封为研究对象,以15~#液压油为试验介质,考虑循环冷却量、转速、介质压力以及不同摩擦副配对等因素,采用自行搭建的高速密封试验台开展端面温度变化规律的研究.结果表明:对于高速机械密封,上述因素均对端面温度产生影响,其中转速对端面温度的影响基本成线性关系,循环冷却量对端面温度的影响存在一个阈值,建议实际设计时取阈值的120%,介质压力对端面温度产生影响较大,但是影响程度不如转速;以尽可能获得低的端面温度值来判断,用作静环时浸渍树脂石墨比普通石墨合适,用作动环时碳化硅比钼合金合适. 展开更多
关键词 高速涡轮泵 机械密封 端面温度 摩擦副 液压油
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机械端面密封反向螺旋槽空化效应与泄漏控制机理 被引量：18
15
作者 马学忠 孟祥铠 +3 位作者 王玉明 赵文静 沈明学 彭旭东 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1558-1568,共11页
针对机械端面密封的反向螺旋槽结构,基于遵循质量守恒的JFO空化边界条件,采用SUPG有限元方法求解Reynolds方程,研究了反向螺旋槽的空化效应,基于此,提出了一种新型的正反向螺旋槽组合端面密封结构,分析了不同工况条件下的密封性能。结... 针对机械端面密封的反向螺旋槽结构,基于遵循质量守恒的JFO空化边界条件,采用SUPG有限元方法求解Reynolds方程,研究了反向螺旋槽的空化效应,基于此,提出了一种新型的正反向螺旋槽组合端面密封结构,分析了不同工况条件下的密封性能。结果表明:反向螺旋槽区域易发生液膜空化,周期性分布的空化区会显著影响端面流场,空化区的低压力可将内径侧流体抽吸到密封端面,实现上游泵送。新型正反向螺旋槽端面密封结构结合了反向螺旋槽产生的泄漏控制作用和正向螺旋槽产生的流体动压效应,同时具备良好的上游泵送能力和动压承载能力。 展开更多
关键词 有限元方法 螺旋槽 空化效应 机械密封 上游泵送效应
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表面织构化机械密封热弹流润滑性能分析 被引量：26
16
作者 杨笑 孟祥铠 +1 位作者 彭旭东 王玉明 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期204-212,共9页
综合考虑密封端面间的粗糙表面接触、热弹性变形和黏温效应,结合JFO空化条件,建立了混合润滑状态下织构化端面机械密封的热弹流润滑(TEHD)理论分析模型.在航空泵用机械密封的操作工况范围内,应用有限单元法数值分析了圆形、方形和三角... 综合考虑密封端面间的粗糙表面接触、热弹性变形和黏温效应,结合JFO空化条件,建立了混合润滑状态下织构化端面机械密封的热弹流润滑(TEHD)理论分析模型.在航空泵用机械密封的操作工况范围内,应用有限单元法数值分析了圆形、方形和三角形等几种典型表面织构机械密封在稳定状态下的端面液膜压力、膜厚和膜温分布,以及对密封性能参数的影响规律.结果表明:表面织构对端面压力和温度分布影响很大;端面开三角形织构2的机械密封能获得最大的液膜承载比、最小摩擦系数、最高液膜刚度,在低压下能满足泄漏要求,因此性能最优. 展开更多
关键词 表面织构 热弹流 混合润滑 机械密封 航空泵
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基于多变量摄动的超临界CO_(2)干气密封动态特性 被引量：17
17
作者 江锦波 滕黎明 +2 位作者 孟祥铠 李纪云 彭旭东 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期2190-2202,共13页
超临界CO_(2)压缩机进口端干气密封工况处于临界点附近,强非线性物性及高Reynolds数流动使其密封特性异于常规介质干气密封。在综合考虑四种实际流体效应的稳态膜压求解模型基础上,基于摄动法推导了包括膜压、密度、黏度、Reynolds数、... 超临界CO_(2)压缩机进口端干气密封工况处于临界点附近,强非线性物性及高Reynolds数流动使其密封特性异于常规介质干气密封。在综合考虑四种实际流体效应的稳态膜压求解模型基础上,基于摄动法推导了包括膜压、密度、黏度、Reynolds数、湍流系数和惯性系数在内的多变量摄动干气密封动特性数值模型。对比分析了超临界CO_(2)和N_(2)干气密封的动态特性,研究了不同频率比下各实际流体效应和变量摄动形式对超临界CO_(2)干气密封动特性系数的影响规律,获得了不同条件下动态特性的关键影响因素。结果表明:高频下超临界CO_(2)干气密封的刚度和阻尼系数较N2干气密封降幅超过50%,湍流效应和实际气体效应对干气密封动态特性影响显著,低频下采用经典变量摄动和忽略湍流系数摄动会使动特性系数计算偏差很大,而高频下经典变量摄动模型对刚度系数的预测精度可接受。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 干气密封 动态仿真 变量摄动 湍流 实际效应
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