润滑与密封

作者：郭勇，穆塔里夫·阿赫迈德

单位：新疆大学机械工程学院,,新疆大学机械工程学院；新疆大学电气工程学院,

关键词：机械密封; 固液混合流场; DPM 模型; 逃逸量; 冲蚀分析

基金：国家自然科学基金项目 (51565056).

为研究机械密封腔内混有固体颗粒的流体, 在复杂工况下对密封腔壁面及波纹管表面冲蚀的影响, 以 CFD 理论及方法, 采用 k-ε 湍流模型和离散项 DPM 模型, 对固液混合流场进行模拟分析, 获得密封腔内流体中介质作用 下密封腔壁面及波纹管外表面的压力场分布, 分析不同工作状态下固体颗粒作用下密封腔内壁和波纹管外表面的冲蚀 区域分布、 固体颗粒在流场中的运动轨迹, 以及机械密封工作过程中流场内固体颗粒的逃逸量、 运动状态的变化。 结 果表明: 粒子主要受颗粒阻力、 浮重力、 压力梯度力及波纹管和密封腔表面反作用力的影响; 在旋转流场中, 粒子作 与旋转方向一致的螺旋方式前进; 无转速时, 冲蚀多发生在靠近入口处的波纹管外表面, 旋转流场中, 冲蚀多发生在 密封腔靠后位置的壁面; 随着转速增加, 粒子逃逸率下降。 研究结论为机械密封腔的设计布局及机械密封装置的优化 提供理论依据。

来源：2020年第3期

《润滑与密封》期刊编辑部

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