润滑与密封

作者：张伟政，徐理善，陆俊杰，丁雪兴，李少峰

单位：兰州理工大学石油化工学院,,兰州理工大学石油化工学院,,浙大宁波理工学院,,兰州理工大学石油化工学院,,宁波东联密封件有限公司,

关键词：混输泵;机械密封;热流固耦合;密封环;热力耦合变形

基金：国家自然科学基金项目(51905480)；“科技创新2025”重大专项(2020Z112;2018B10006)；宁波市自然科学基金项目(2019A610161；202002N3082)

机械密封的性能对海洋核心设备海底混输泵的热控效率以及稳定运行有着重要影响。针对混输泵工作状态与机械密封服役环境，建立密封环-液膜多体结构三维模型，考虑热效应、力效应和流体效应等多场协同作用，利用热流固耦合数值仿真技术，研究密封环-液膜多体结构在模拟实际工况下的性能变化规律，得到密封环-液膜多体结构在不同工况下的润滑特性、力学特性以及温度特性。结果表明：在密封环-液膜的多体结构中，密封环最大变形量和最高温度都出现在螺旋槽区域；随转速和压力的增加密封开启力和泄漏量增加，但转速的影响明显大于压力；压力对应力的影响明显大于转速，特别是在压力超过6 MPa后密封端面的接触压力较为不均匀；由于对流换热和气流黏性剪切影响，转速对密封端面温度影响大于压力，尤其在500 r/min低转速区域，密封环-液膜结构的温度突破了75 ℃，不同径向位置温度差异性也十分明显，对机械密封会造成损伤。

来源：2022年第4期

《润滑与密封》期刊编辑部

查看润滑与密封杂志2022年第4期