核主泵用流體靜壓型機械密封熱彈流效應(yīng)理論研究.pdf

1、核主泵用機械密封運行在高壓、高速、寬范圍溫度的工況下，高壓會引起密封端面力變形；高速會致使端面間流體膜因粘性剪切作用而生熱，加上旋轉(zhuǎn)組件的攪拌生熱，將改變機械密封的溫度場，同時引起密封環(huán)的熱變形。端面熱力變形和介質(zhì)性質(zhì)變化均將影響密封的穩(wěn)定性、密封性和追隨性。本文以收斂錐端面流體靜壓型機械密封為研究對象，分析了熱彈流效應(yīng)的影響，研究結(jié)果可為核主泵靜壓型機械密封的設(shè)計提供理論指導。主要工作和結(jié)果如下：
　　 首先，建立了靜環(huán)傾斜時

2、的三維穩(wěn)態(tài)傳熱模型，并考慮流體粘度隨壓力、溫度的變化，建立了端面流體膜壓力和密封環(huán)溫度的控制方程，采用有限差分法離散各控制方程，并基于Matlab計算平臺編制了相應(yīng)的計算程序。
　　 其次，在不考慮變形情況下，獲得了流體膜壓力場及密封環(huán)和流體膜的溫度場，研究了結(jié)構(gòu)參數(shù)、操作參數(shù)對溫度場和密封性能的影響。
　　 最后，基于有限元軸對稱變形理論計算了密封環(huán)的熱變形和彈性變形，討論了不同邊界條件對變形的影響；對密封進行流、固、