润滑与密封

作者：丁雪兴,王晶晶,张伟政,陆俊杰,陈金琳

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,,兰州理工大学石油化工学院,,浙江大学宁波理工学院,,兰州理工大学石油化工学院,

关键词：流固耦合;柱面密封;浮环;流场分析

基金：国家自然科学基金项目（51565029）.

柱面螺旋槽干气密封被应用于高参数工况时，由于浮环容易发生变形，影响密封系统的运行和性能。根据柱面干气密封的结构特点，建立考虑流固耦合下的旋转环和浮环的模型；绘制柱面气膜计算域，利用独有block映射技术的ICEM软件对气膜模型进行跨尺度网格划分；采用Fluent对气膜流场进行模拟计算，提取浮环表面所受气膜承载力的变化函数；结合ANSYS Workbench将变化的气膜压力耦合到浮环固体表面上进行力变形求解，讨论介质压力、转速对变形的影响规律。结果表明：浮环的变形主要表现为沿径向的挤压变形，浮环外边缘处产生最大压缩位移，且最大变形量超过了密封时的平均气膜厚度，说明流场的变化对浮环的变形有一定的影响；浮环的最大变形量及应力值与介质压力、转速呈线性关系增加，其中介质压力起主引导作用。

来源：2019年第11期

《润滑与密封》期刊编辑部

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