针对机械密封端面单一螺旋槽和单一椭圆微孔织构,提出一种新型的结合螺旋槽、椭圆微孔的复合槽孔织构类型,在建立复合槽孔织构化机械密封端面理论模型的基础上,通过数值求解的方法对比考察单一螺旋槽、椭圆微孔织构化和复合槽孔织构化端面机械密封性能间的差异,分析3种织构化端面的流场特性。计算同一工况条件下3种织构化端面的承载力F、泄漏量Q及膜刚度K,分别考察织构深度hp、密封间隙h0、织构面积率Sp、动环旋转速度n及压力比pi/po对3种织构化端面机械密封性能的影响。结果表明螺旋槽织构能显著提高机械密封端面的承载力和膜刚度,而椭圆微孔织构对降低泄漏量有较大贡献;在较小的织构深度和密封间隙下,复合槽孔织构可获得相对较小的泄漏量和良好的承载力及膜刚度。

针对飞机起落架精密液压滑阀存在的液压油泄漏问题,提出了基于单向液固耦合的飞机液压滑阀密封性能分析方法。该方法通过分析液压油与阀体结构耦合关系,建立了液压滑阀液固耦合分析模型,计算了液压滑阀结构在不同液压油压力作用及不同密封间隙结构下的液固耦合结构变形。通过对液压滑阀微小缝隙流场的仿真分析,获得了在不同压力、不同结构及考虑液固耦合影响因素时的液压滑阀系统密封特性及变化规律。计算结果表明,液固耦合影响因素对滑阀密封性能有较大影响,在进行液压滑阀密封性能分析时不可或缺,为飞机起落架液压滑阀结构设计及性能分析提供了有效的方法和依据。

使用气压和真空相互结合的方法代替传统使用制动液的方法对制动主缸的密封性进行检测,检测方法包括动态真空密封性检测、静态真空密封性检测和静态气压密封性检测,不管是补偿孔式制动主缸,还是中心阀式制动主缸,或者是柱塞式制动主缸通过这三项检测后得到的检测效果更精准更全面,无任何后处理程序,比较适合在生产线上实际使用。

针对分层采油泵内柱塞与泵筒间隙密封泄漏问题,为探究分层采油泵迷宫密封机理和分层采油泵密封槽在不同泵间隙下适用的油液黏度范围,基于计算流体动力学理论对其间隙流场进行数值模拟分析。分析结果表明油液通过节流间隙将压力能转化为动能,进入密封槽后形成1个大涡流和3个小涡流将动能转化为热能,从而达到密封作用;对于一级泵间隙,当油液黏度大于2 mPas时,纯间隙段阻流效果优于密封槽段;对于二级泵间隙,当油液黏度大于2.5 mPas时,纯间隙段阻流效果优于密封槽段;对于三级泵间隙,当油液黏度在1~6 mPas区间时,密封槽段阻流效果始终优于纯间隙段。研究结果可为分层采油泵的现场应用提供理论依据和参考。

采用计算流体力学(computational fluid dynamic,CFD)方法建立了贯通式袋型阻尼密封(fully partitioned pocket damper seal,FPDS)三维数值模型,并研究密封齿数Nb、密封齿厚度b及主/副腔室长度比λ对密封动力与泄漏特性的影响。结果表明FPDS有效阻尼Ceff与直接刚度K的频率依赖性较高,直接阻尼C与交叉刚度k的频率依赖性较低且随着涡动频率的增加而降低;有效阻尼Ceff随齿数、密封齿厚度的增加而增大,而主/副腔室长度比对Ceff影响相对较小,在研究工况范围内,Nb=12时Ceff最高,较原始模型平均提高约12.69%,密封齿厚度b=5.048 mm时有效阻尼Ceff为原始模型的111%~138%,当主/副腔室长度比λ=5.1时有效阻尼Ceff仅为原始模型95%~105%;FPDS泄漏量随密封齿数减小而急剧增加,且主/副腔室长度比λ存在最佳值(λ=1)使密封泄漏性能最优,而密封齿厚度对密封泄漏量影响较小。

针对多相介质泵用机械密封运行特点,为避免介质含气量大范围波动而影响密封端面润滑膜的稳定性,开展高压双端面机械密封结构和端面槽型设计,通过变形校核证明结构设计合理。建立密封端面深槽流体润滑模型,采用数值计算方法进行求解,分析不同开槽面积比的圆弧型槽的端面泄漏量、开启力等主要密封性能随工况参数的变化规律。结果表明:高压状态下,密封端面开深槽能有效改善端面润滑状态;端面泄漏量和开启力随着开槽面积比的增大而变大,同时压力越大,端面泄漏量和开启力也越大,但转速对端面泄漏量和开启力的影响不大。对设计的密封进行台架性能试验验证,获得的密封端面泄漏量变化规律与数值计算结果趋势保持一致。

以计量泵液体粘度、柱塞与缸套的滑动接触长度、柱塞运动速度、液体压差和间隙为依据，建立泄漏量与上述4个参数之间的数学模型，由此可得出无泄漏介质密封的间隙。

该研究采用CFD方法 对不同结构、 不同形状的疏齿密封的流场和泄漏量的影响因素进行了研究.计算了疏齿密封内汽流的压力分布以及速度分布 分析了汽流在最后一个密封齿处达到临界速度的条件.分别讨论了疏齿密封入口压力 密封齿顶间隙 密封齿腔室长度 密封齿厚度以及密封齿形状对汽流流场和泄漏量的影响 并且指出交错齿迷宫密封和带有凸肩的密封具有较好的密封效果.论述了汽轮机组等旋转设备应如何选择密封参数.

航空齿轮油泵的研制中，齿轮轴是核心零件，它的参数确定至关重要。该文通过对影响泵容积效率的因素和设计参数要求进行分析，探索得到确定齿轮轴直径的可靠方法，该方法在其他泵的设计中得到了很好应用。

阀控对称液压缸电液位置伺服系统具有精度高、响应速度快等优点，一旦出现故障，难以定位其故障机理，且这对系统的正常运行造成极大影响。采用底层模块到高层模块的建模方式，基于软件AMESim进行阀控对称液压缸电液位置伺服系统模型设计。在模拟系统中设置好相关故障参数，该软件可得出系统关键控制部件的模拟仿真结果。分析表明，采用AMESim可模拟实际的阀控对称液压缸电液位置伺服系统故障，能得到相关主要的故障数据，模拟研究可减少了硬件条件下的实验的时间，提高监测故障经济性及诊断效率。