针对机械密封端面液膜流场的压力脉动,以机械密封端面T形槽液膜为研究对象,进行了机械密封摩擦副端面液膜微尺度区域的压力脉动特性分析。基于流体润滑理论,建立了机械密封端面T形槽三维液膜模型。求解端面液膜流体雷诺方程,计算分析了不同工况下端面液膜的压力脉动特性和频谱特性,探讨了端面流场压力周期性变化的影响因素。结果表明:在不同转速下机械密封端面液膜流场压力均呈现周期性脉动,压力脉动的振幅沿T形槽槽区径向方向增大;端面液膜的开启力受到槽区和非槽区动静干涉的影响;端面液膜流场压力脉动受到主轴转速和槽数的影响。

本文将提出一种离心泵机械密封端面优化设计方案,并以此为基础,通过Pro/E+GAMBIT进行仿真模型构建,进而实施优化设计方案的仿真模拟分析,根据仿真分析结果初步确认本文所提出离心泵机械密封端面优化设计方案的有效性。此外,研究中还会将优化后离心泵机械密封端面优化设计方案应用于工程实践,通过复杂应用环境进一步检验优化设计方案的应用成效。

分析了机械密封的端面液膜与密封寿命的关系,以及端面温度对端面液膜的影响,并提出了保护端面液膜的主要措施和解决方案。