针对现有密封方式难以解决离心压缩机旋转主轴线速度高所引发的密封困难问题,设计一种带有降温和降压功能的新型磁流体密封装置,基于磁流体运动方程建立考虑离心力影响的磁流体旋转动密封耐压计算公式,利用有限元数值分析方法研究该密封装置密封间隙内磁感应强度分布规律,分析各结构参数对密封性能的影响,运用正交试验和响应曲面优化方法对关键结构参数进行优化设计。结果表明:当转轴线速度较高时,离心力对密封性能有显著影响;密封压力值随着永磁铁厚度和永磁铁宽度的增加,先增加后趋于平稳,随着密封间隙的增加而降低,随着齿宽、齿高和槽宽增加,先增加后减小,各参数对密封性能的影响程度由大到小依次为密封间隙、齿宽、槽宽、永磁铁宽度、齿高、永磁铁厚度;优化后磁流体密封的结构参数为密封间隙0.1 mm、极齿宽度1.274 mm、齿高1.8...

结构优化设计一直是磁流体密封耐压能力研究热点。该文基于有限体积法设计一种磁体内嵌型磁流体密封装置,该结构相比于一般的磁流体密封装置具有便于加工、安装的优点。然后利用电磁学和流体力学原理推导该结构极齿参数与磁力特性和密封压力的关系,最后进行数值计算与分析。研究结果表明:随着密封间隙的增加,间隙中磁流体磁感应强度差值成负指数变化;随着极齿宽度和极齿槽宽度的增加,间隙中磁流体磁感应强度差值成抛物线变化,分别在0.6 mm和6 mm处取得最大值;随着极齿高度的增加,间隙中磁流体磁感应强度差值近似线性减小,但是变化幅度不大。