为研究循环水泵机械密封端面间隙高度和泵送流体温度对液膜特性的影响,以ZHB200-250-425型蒸发水循环泵为例,通过对其机械密封结构三维建模和数值计算分析,研究机械密封间隙高度和介质温度变化对其内部的流动影响。结果表明,在间隙高度一定时,间隙进出口温升几乎不受介质原始温度影响;在介质温度一定时,端面间隙内流场的剪切应变率与间隙高度成反比。工况为高压的循环水泵中,由于机封动环扭矩与温度变化趋势没有明显规律,因此摩擦热不是导致其温升的主要原因。

针对端面螺旋槽液膜密封空化效应,基于Schnerr-Sauer空化模型,采用流场计算软件FLUENT对机械密封端面液膜密封流场进行空化模拟,探究液膜密封在不同转速、入口压力、槽深、液膜厚度以及不同螺旋角对空化效应的影响规律。研究结果表明:端面螺旋槽液膜密封在考虑空化效应时的开启力、泄漏率均小于不考虑空化效应工况下的值,而且工况参数和结构参数的影响规律基本相似。综合考虑端面螺旋槽液膜密封的密封性能以及可靠性,建议取槽深为10~14μm、液膜厚度为3~4μm和螺旋角为15°~20°时,端面螺旋槽液膜密封的整体密封性能最佳。

M100D型主泵一号密封因其独特的收敛锥角密封面设计,在密封面之间形成具有一定刚度的液膜,维持一号密封静环组件开启力与闭合力平衡,从而实现可控泄漏。对一号密封常见故障进行分析,研究故障产生的原因及影响因素,并制定相应处理措施,从源头上避免M100D型主泵一号密封泄漏量异常缺陷,也可以适用于其他类型的主泵。

为揭示磁流变传动(magnetorheological(MR)transmission)界面间液膜的温升特性,以一种多盘式磁流变传动装置为研究对象,对传动界面间磁场分布进行有限元仿真分析,并采用实验方法研究了工作间隙内液膜的温升情况及分布规律,同时测试了液膜温升对传动性能的影响。研究结果表明:液膜温度沿工作间隙径向逐渐增大,并且温度差值随滑差时间越来越大,液膜沿周向温度分布基本均匀;滑差加载阶段,液膜温度随时间近似呈线性上升,且滑差功率越大,温升速度越快,在停机阶段温度下降缓慢,有必要采取强制散热措施以减缓液膜温升;液膜的温升将会导致其传递扭矩能力下降和动态响应速度变慢。

针对低速工况气体密封研究较少而实际生产中又迫切需要开发的现状，该文将低速非接触式机械密封分成低速液膜非接触式和低速气膜非接触式两大类进行了讨论。文中分别从研究现状、端面结构、工作原理等几个方面对两类密封进行了对比分析，简要给出了其各自适宜的应用场合，以期使广大从事机械密封的工作人员对这两类密封有较全面的了解，并对设计和选型有一定的帮助。

针对一种可适用于高压、大流量机电静压伺服电动泵的浮板配流结构采用 FLUENT软件对连通套盘式摩擦副内液膜以层流模型进行三维流场数值模拟得到液膜流场分布(压力场、速度场);研究不同连通套密封端面外径尺寸对液膜开启力的影响确定连通套盘式摩擦副压紧系数范围为浮板配流结构的进一步设计提供了参考。

建立了自由下降液膜流动的完备的数学模型.采用边界层理论对模型进行分析简化,得到液膜流动的二阶边界层模型,并对二阶边界层模型进行稳定性分析,计算获得下降液膜波的增长率和中性稳定曲线,将计算结果与其它模型的计算结果进行了比较,证实了二阶边界层模型具有更好的预测效果,其形式便于作进一步的非线性分析.