润滑与密封

作者：郑国运，谢星，姜大连，梁彦兵，姚黎明，李香，吴兆山，李鲲

单位：合肥通用机械研究院有限公司；国机通用机械科技股份有限公司,,合肥通用机械研究院有限公司；通用机械关键核心基础件创新中心（安徽）有限公司,,江苏振华海科装备科技股份有限公司,,合肥通用机械研究院有限公司；先进密封技术创新中心,,合肥通用机械研究院有限公司；机械工业机械密封工程技术研究中心,,合肥通用机械研究院有限公司；国机通用机械科技股份有限公司,,合肥通用机械研究院有限公司；机械工业机械密封工程技术研究中心,,合肥通用机械研究院有限公司；机械工业机械密封工程技术研究中心,

关键词：机械密封;密封端面;螺旋槽;熵产损失;多目标优化

基金：国家重点研发计划项目（2023YFB3408100）；合肥通用机械研究院有限公司博士科技基金项目（2022011507）

针对液膜润滑螺旋槽机械密封端面流动损失定量分析问题，采用熵产损失诊断方法，开展螺旋槽机械密封槽型结构优化与三维湍流流场诊断分析；分析不同槽型结构下各类型熵产定量损失，计算密封在不同转速与槽深下泄漏率、开启力与熵产损失，获取各类型熵产损失占比随转速与槽深变化规律。研究结果表明：螺旋槽最优参数为螺旋角20°、槽堰比0.42、槽坝比0.63、槽深13 μm，优化后的密封端面动压开启能力大，流动熵产损失小；密封湍流与脉动熵产总占比超过40%，在高转速工况下湍流流动损失不可忽略；密封泄漏率与开启力随转速与槽深的增加线性增大，熵产损失随转速呈抛物线形增大，随槽深变化较小；随转速增大，直接熵产损失占比先增大后减小，脉动与湍流熵产损失占比单调递增，壁面熵产损失占比单调递减。

来源：2025年第8期

《润滑与密封》期刊编辑部

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