为了研究螺旋槽端面气膜密封结构在高温下的密封性能,建立了高温密封分析数学模型,研究了螺旋槽气膜密封的气膜温度、压力以及端面变形分布规律,在此基础上探讨了螺旋槽气膜密封的热变形机理,并进一步分析了不同密封压力、转速、环境温度下热效应对开启力和泄漏率的影响。结果表明在高压、高速条件下,热效应使端面形成发散间隙,导致开启力减小,泄漏率增加;在低压、高速条件下,热效应使端面形成收敛间隙,导致开启力及泄漏率增大。对于螺旋槽端面气膜密封结构,环境温度的升高对端面变形的影响不明显,且环境温度从300 K升至550 K时,考虑端面热效应的开启力减小4%,泄漏率减少36%。

建立了考虑应力松弛效应的球头-锥面密封有限元模型,并采用这一模型获得螺母残余预紧应力及球头-锥面间接触应力随蠕变时间的变化规律.在此基础上,依据Roth提出的泄漏模型推导出考虑应力松弛效应下球头-锥面密封泄漏率的计算公式,并采用这一公式获得不同工况参数下考虑应力-松弛效应的球头-锥面密封泄漏率随蠕变时间的变化规律.本文在球头-锥面密封性能分析中实现了应力松弛效应影响的嵌入,这一研究不仅有助于球头-锥面密封性能分析技术在其工程分析设计中的实用化,也在一定程度上对球头-锥面密封性能研究理论体系和方法有所完善.

气体泄漏及间隙传热会导致制冷机性能恶化,因此间隙密封技术是气动分置式斯特林制冷机的一项关键技术。对三种不同间隙密封结构展开研究,搭建Sage模型分析结构参数对制冷机性能的影响,模拟结果显示间隙高度H不仅影响泄漏率,还与穿梭损失及泵气损失相关;双段式间隙密封的密封1长度比例越大,制冷量越大。当长度比例及密封1、间隙1高度分别为0.7-0.3,10μm,500μm时,双段式间隙密封结构性能达到最优。与单段式间隙密封相比,双段式间隙密封结构的制冷量与COP提高9%和21%;与三段式间隙密封相比,双段式间隙密封结构简单,加工方便,因此在设计膨胀气缸与活塞间隙密封时,优选该结构作为斯特林制冷机密封结构。

对24°球形密封管接头进行了计算分析,从理论与试验上分析24°球形管路接头的密封性能。首先利用界面渗透原理和A. Roth假设对界面微漏孔泄漏原因和理论模型进行了研究;其次利用双线性等向强化本构模型对球头密封面的弹塑性变形过程进行有限元分析;最后利用密封面微漏孔泄漏模型对常温和液氮环境下的球头密封特性进行了分析。研究结果表明:(1)24°球接头第一道密封面平均宽度0.296 mm,第二道密封面宽度0.389 mm;(2)24°球头密封面最大比压在573 MPa左右,第一道密封面平均比压381 MPa,第二道密封面平均比压290 MPa;(3)24°球头密封接头液氮环境下的理论泄漏率为4.0×10-6Pa·s,与平均试验泄漏率5.1×10-6Pa·s相比,误差为22%。

随着储氢技术和液化天然气(LNG)等技术的发展,越来越多的气体介质低温液化储运技术得到广泛的运用。2021年报批的《低温装置用密封垫片》行业标准,填补了垫片制造领域该产品相关标准的空白。标准虽未正式发布,但主要内容和技术指标均已确定并经过试验验证。为增进企业对该标准的理解,对标准的主要内容、试验验证步骤进行了梳理,便于企业参照使用该标准,提高对应产品的质量。

管嘴静态密封圈是保证重水堆装卸料机与燃料通道可靠连接,防止重水泄漏的核心零部件。近年来,由于静态密封圈故障率较高,并且是“卡脖子”备件,亟需进行国产化替代。该密封圈为一种弹性金属自密封环,可多次重复使用。目前无替代产品,需要研制。该密封圈研制的一个难点是没有设计信息,需要测绘确定参数。另一个研制难点是该密封圈厚度仅2.9 mm,内部还有沟槽、密封线等复杂结构,对加工工艺和刀具都要求极高。另外,还需研制试验台架,测试密封圈的密封性和寿命。在克服一系列技术难题后成功地研制出静态密封圈样品。正式投入使用后满足了电厂的使用要求,研制取得了圆满成功。

PEEK作为新型材料已经逐渐应用到迷宫密封领域。以应用有限元软件ANSYS Workbench中system coupling模块连接流体域和固体域以进行流固耦合分析并结合工程经验算法进行验证作为研究方法,以直通型斜齿和矩形齿迷宫密封为研究对象,探究材料的变化对不同齿形迷宫密封泄漏率的影响。通过与工程经验算法计算对比分析发现：耦合场泄漏率数值计算结果更接近工程实际;在压比较高的情况下,迷宫密封材料弹性模量越高,密封性能越好等。通过以上的研究结论对迷宫密封材料的选择与设计有一定的参考意义。

针对油气田勘探中,复杂的钻井工况导致动密封工作性能极不稳定的问题,结合单金属密封结构和井底高压环境,利用有限元方法对单金属密封受压情况下的接触压力进行分析。用雷诺方程计算单金属动密封的泄漏率,以减小最大接触压力和泄漏率为优化目标,利用正交试验和F评价方法对单金属密封结构参数进行优化,得到密封结构参数对密封面接触压力和泄漏率的影响情况,并将每个水平数对应的优化目标计算结果分别取平均值,得到不同水平影响下接触压力和泄露率平均值的变化趋势,从而确定密封结构的最优水平值,并借助有限元仿真对优化前后的密封性能进行对比。最后根据优化前后的密封结构参数加工2套密封试件,进行密封实验。仿真分析和实验结果表明高压工况下优化前的密封面内侧磨损严重,钻井液颗粒容易侵人密封面;而优化后密封面的最大接触...

VOCs作为环保管控防制的重点,国内外出台了多个法规、标准对法兰联接的泄漏量(泄漏率)做了具体的规定。但不同法规、标准的检漏方式及泄漏率单位各不相同,在实际执行过程中有一定的困惑。该文针对泄漏测试方法以及泄漏率单位间的换算比对进行了探讨,并对日常操作提出了建议。

聚氨酯软管应用于空间站某系统,依据空间站在轨长使用寿命要求,长寿命的软管尤为重要,为了能够有效地评估聚氨酯软管在特定工况下的使用寿命,并且分析具体的工作环境对聚氨酯软管泄漏率的影响,通过聚氨酯软管具体实验和公式计算,并对影响泄漏率的工作温度、软管容积进行分析,结果表明温度一定的前提下软管泄漏率随着软管容积的增大而变大,软管容积一定的前提下,软管泄漏率会根据温度的提高而增大,可有效地评估聚氨酯软管在空间站中的使用