上游泵送机械密封润滑膜固液两相流动特性 被引量：12

1

作者 陈汇龙 左木子 +3 位作者 吴强波 徐成 王瑜 李述林 《排灌机械工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期685-690,共6页

为了研究上游泵送机械密封润滑膜内部微小颗粒的分布规律及其对密封性能的影响,建立密封动、静环间液膜三维几何模型和数值模拟计算模型.基于两相流体的连续介质理论,利用Mixture模型对液膜内的两相流动进行数值模拟,分析了微尺度液膜... 为了研究上游泵送机械密封润滑膜内部微小颗粒的分布规律及其对密封性能的影响,建立密封动、静环间液膜三维几何模型和数值模拟计算模型.基于两相流体的连续介质理论,利用Mixture模型对液膜内的两相流动进行数值模拟,分析了微尺度液膜内颗粒相的分布特点、进口颗粒体积分数对颗粒分布的影响以及由此引起的密封性能变化.研究表明:微小颗粒相主要存在于螺旋槽的槽根半径处及靠近螺旋槽的密封坝处,分布特征随着颗粒进口体积分数的增大而逐渐明显,这可能是上游泵送机械密封易出现螺旋槽堵塞的原因;在所研究的参数范围内,颗粒相的存在使液膜开启力增大且开启力和端面摩擦扭矩随着颗粒进口体积分数的增大而增大. 展开更多

关键词 上游泵送机械密封 微小颗粒 两相流 混合物模型

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螺旋槽上游泵送机械密封端面参数结构优化 被引量：20

2

作者 胡丹梅 郝木明 +1 位作者 彭旭东 吴德利 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期35-37,41,共4页

介绍了一种性能优异的非接触式机械密封———螺旋槽上游泵送机械密封。讨论了操作参数 ,端面结构参数对密封性能的影响规律。利用优化理论对螺旋槽上游泵送机械密封端面参数进行优化设计。

关键词 螺旋槽上游泵送机械密封 优化设计 结构参数 密封性能

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上游泵送机械密封的研究开发及应用 被引量：47

3

作者 郝木明 胡丹梅 杨惠霞 《流体机械》 CSCD 2001年第2期13-16,共4页

分析了上游泵送机械密封的工作原理、结构型式、技术特征 ,并给出了其工业应用范围 ,有助于指导上游泵送机械密封的产品开发、工业设计和使用维护。

关键词 上游泵送机械密封 零泄漏 性能研究 工业应用 零逸出

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上游泵送机械密封在液化汽泵上的应用研究 被引量：14

4

作者 郝木明 苏玉柱 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期57-59,共3页

针对液化汽泵现场工况条件，分析了泵用普通接触式机械密封存在的问题，开发设计出适用于液化汽泵的零逸出上游泵送机械密封。工业应用结果表明，上游泵送机械密封可实现易挥发性介质的零逸出，且具有使用寿命长、运行费用低、安全可靠... 针对液化汽泵现场工况条件，分析了泵用普通接触式机械密封存在的问题，开发设计出适用于液化汽泵的零逸出上游泵送机械密封。工业应用结果表明，上游泵送机械密封可实现易挥发性介质的零逸出，且具有使用寿命长、运行费用低、安全可靠等优点。 展开更多

关键词 上游泵送机械密封 零逸出 液化汽泵 油气加工

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上游泵送机械密封在B-512离心丙烷泵上的应用研究 被引量：7

5

作者 陈洋洋 朱维兵 +1 位作者 杨阳 蒋龙 《液压与气动》 北大核心 2017年第8期56-60,共5页

通过对B-512离心泵原泵用接触式机械密封失效原因的分析,对非接触式机械密封工作原理和应用特点等进行研究。根据实际情况改造设计出新型机械密封,运用Pro/E软件对端面液膜进行参数化建模,使用Fluent软件对端面流场进行了数值模拟,将新... 通过对B-512离心泵原泵用接触式机械密封失效原因的分析,对非接触式机械密封工作原理和应用特点等进行研究。根据实际情况改造设计出新型机械密封,运用Pro/E软件对端面液膜进行参数化建模,使用Fluent软件对端面流场进行了数值模拟,将新型机械密封与原密封进行对比分析。数据表明,改造设计的新型机械密封弥补了原机械密封的缺陷,上游泵送机械密封抗外界干扰的能力很强,泄漏率较小,液膜刚度较大,同时摩擦功耗较低,有助于提高丙烷泵的工作效率,密封寿命长,适宜长期稳定运行。对轻烃泵类机械密封的设计具有指导意义。 展开更多

关键词 机械密封 丙烷泵 FLUENT 上游泵送机械密封

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上游泵送机械密封润滑膜固体颗粒沉积特性研究 被引量：9

6

作者 陈汇龙 桂铠 +3 位作者 韩婷 谢晓凤 陆俊成 赵斌娟 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1712-1722,共11页

上游泵送机械密封运行中常因固体颗粒沉积而出现动压槽堵塞失效现象,为了对微间隙润滑膜固体颗粒沉积特性进行研究,建立了密封润滑膜三维几何模型和气液固多相流计算模型,应用Mixture模型和DPM模型模拟研究了不同颗粒直径、转速、介质... 上游泵送机械密封运行中常因固体颗粒沉积而出现动压槽堵塞失效现象,为了对微间隙润滑膜固体颗粒沉积特性进行研究,建立了密封润滑膜三维几何模型和气液固多相流计算模型,应用Mixture模型和DPM模型模拟研究了不同颗粒直径、转速、介质压力、颗粒进口体积分数和润滑膜厚度对固体颗粒沉积特性的影响规律。研究表明:来自润滑膜内径侧固体颗粒的沉积率及沉积区域均与颗粒直径、颗粒进口体积分数、密封工况和润滑膜厚度等参数有关,粒径较小、转速增大、介质压力增大和膜厚减小有利于降低颗粒沉积率;螺旋槽低压区是颗粒沉积的主要部位,且粒径、颗粒进口体积分数、转速和膜厚增大,介质压力降低,使沉积区域明显向外槽根拓展,这是螺旋槽易出现堵塞失效的原因;低转速时易在坝区出现颗粒沉积,非槽区的沉积颗粒呈周向分布。 展开更多

关键词 上游泵送机械密封 润滑膜 固体颗粒 沉积特性 流体力学 多相流 数值模拟

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上游泵送机械密封多目标多工况优化研究 被引量：5

7

作者 陈汇龙 桂铠 +3 位作者 赵斌娟 陈妙妙 任坤腾 刘金凤 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期19-25,共7页

为了获得具有较强适应工况变化能力的上游泵送机械密封,以微间隙内流场的CFD计算为基础,建立涉及多工况的多目标优化数学模型,综合分析相关研究成果和密封特性确定了优化变量及其取值范围、工况参数取值范围和优化目标。应用模糊集理论... 为了获得具有较强适应工况变化能力的上游泵送机械密封,以微间隙内流场的CFD计算为基础,建立涉及多工况的多目标优化数学模型,综合分析相关研究成果和密封特性确定了优化变量及其取值范围、工况参数取值范围和优化目标。应用模糊集理论确定不同工况下的液膜刚度和泄漏量的权重因子,并研究人工神经网络模型对优化结果的影响。基于穷尽搜索法和遗传算法对密封进行优化设计,对比分析2种优化方法得到的优化结果,并对优化前后的密封润滑膜流场特性进行BVF诊断分析。优化研究表明:人工神经网络模型很好地拟合了液膜刚度、泄漏量随槽型参数变化的函数关系;2种优化方法都能提高密封性能,但遗传算法优化比穷尽搜索法优化能获得更好的优化结果。 展开更多

关键词 上游泵送机械密封 人工神经网络模型 优化 穷尽搜索法 遗传算法

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上游泵送机械密封液膜流场近似解析计算 被引量：7

8

作者 张伟政 于踪洋 丁雪兴 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期694-698,712,共5页

对螺旋槽上游泵送机械密封的工作原理进行了描述,基于N-S方程和连续性方程推导出了二元流动的雷诺方程。用近似解析计算的方法得出了一定边界条件下螺旋槽上游泵送机械密封端面内液体的压力分布、流速分布、泄漏量变化等液膜特性的表达... 对螺旋槽上游泵送机械密封的工作原理进行了描述,基于N-S方程和连续性方程推导出了二元流动的雷诺方程。用近似解析计算的方法得出了一定边界条件下螺旋槽上游泵送机械密封端面内液体的压力分布、流速分布、泄漏量变化等液膜特性的表达式。通过Maple软件对该数学模型进行了计算,计算结果显示螺旋槽上游泵送机械密封端面液膜内的压力分布呈三维凸形曲面,这表明该密封结构具有明显的流体动压效应。通过对泄漏量的解析计算,可以得到该密封结构稳定性较好,并在理论上能实现零泄漏的结论。这表明,采用本文方法得到的计算结果与已有文献较为吻合,充分说明了其可靠性;同时这一方法应用于上游泵送机械密封尚属首次,为以后的相关研究提出了新的思路。与此同时,通过与有限元方法所得到的计算结果对比可以发现:有限元方法所得到的压力分布结果出现了明显的尖点和突变,与已有文献存在一定的差距;而本文的近似解析法得到的压力分布曲线则较为平滑,与已有文献相符。 展开更多

关键词 螺旋槽 上游泵送机械密封 近似解析法 压力分布

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零泄漏上游泵送机械密封特性分析及设计 被引量：11

9

作者 郝木明 胡丹梅 刘学勤 《化工机械》 CAS 2003年第1期21-25,共5页

利用无限窄槽理论对零泄漏上游泵送机械密封进行了分析 ,给出了其设计方法、步骤及相关的设计内容 。

关键词 零泄漏 上游泵送机械密封 特性 设计

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斜线槽上游泵送机械密封流固耦合分析 被引量：2

10

作者 朱维兵 陈银 王和顺 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期13-18,25,共7页

采用Pro/E软件建立斜线槽上游泵送机械密封流固耦合三维几何模型,在ANSYS Workbench中进行单向流固耦合计算,在不同工况条件下对SiC、WC、YWN8三种动环材料进行有限元对比分析,研究材料和工况参数对应力和变形的影响。结果表明:最大应... 采用Pro/E软件建立斜线槽上游泵送机械密封流固耦合三维几何模型,在ANSYS Workbench中进行单向流固耦合计算,在不同工况条件下对SiC、WC、YWN8三种动环材料进行有限元对比分析,研究材料和工况参数对应力和变形的影响。结果表明:最大应力和最大变形均发生在斜线槽外径边缘,最大应力随转速的增加逐渐减小,转速对最大变形基本没有影响;压差对最大应力和最大变形影响较大,且均随压差呈线性增加的趋势;研究有3种材料中,YWN8最大变形最大,不适合做密封动环材料,而SiC的最大变形最小,且具有较强的耐磨性和耐腐蚀性,在其他条件都满足要求的前提下,推荐优先选用SiC为密封动环材料。 展开更多

关键词 上游泵送机械密封 流固耦合 最大应力 最大变形 斜线槽

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上游泵送机械密封在螺杆压缩机上的开发应用 被引量：4

11

作者 郝木明 孟宪彬 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2003年第6期73-75,共3页

针对丁二烯螺杆压缩机原用轴封存在密封介质泄漏严重、使用寿命短等问题 ,开发出油膜润滑上游泵送机械密封并成功应用在该机上 。

关键词 螺杆压缩机 接触式机械密封 上游泵送机械密封 泄漏 密封介质 油膜润滑

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螺旋槽上游泵送机械密封摩擦特性试验研究 被引量：6

12

作者 冯秀 《流体机械》 CSCD 北大核心 2012年第9期9-13,共5页

上游泵送机械密封是一种具有环保、长寿命、低能耗的高新密封技术,其应用前景将十分广阔。端面摩擦特性是决定上游泵送机械密封工作寿命和密封性能好坏的关键因素。对螺旋槽上游泵送机械密封的端面摩擦系数进行了试验研究,结果表明,随... 上游泵送机械密封是一种具有环保、长寿命、低能耗的高新密封技术,其应用前景将十分广阔。端面摩擦特性是决定上游泵送机械密封工作寿命和密封性能好坏的关键因素。对螺旋槽上游泵送机械密封的端面摩擦系数进行了试验研究,结果表明,随着端面比压的增大,摩擦系数快速减小,当端面比压增加到0.3 MPa之后,变成缓慢减小。当端面比压较小时,随着转速的增大,摩擦系数缓慢减小。当弹簧比压达到0.15 MPa左右后,转速对摩擦系数的影响非常小,可近似认为此时摩擦系数不随转速而变化。在槽型参数中槽深、螺旋角对端面摩擦系数影响较大,而槽数、槽宽比和槽长比对于端面摩擦系数影响较小。此研究结果为上游泵送机械密封的正确使用和设计提供依据。 展开更多

关键词 上游泵送机械密封 摩擦特性 试验

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上游泵送机械密封液膜刚度的计算与分析 被引量：2

13

作者 张伟政 白崇晖 +2 位作者 于踪洋 丁雪兴 张正棠 《甘肃科学学报》 2016年第6期79-84,共6页

基于N-S方程和连续性方程,并用PH线性化及迭代法,对于上游泵送机械密封两端面间液膜流场的广义雷诺方程进行求解,并利用Maple程序计算在不同转速、压力、螺旋角、槽数、槽深下的液膜刚度。结果表明:随着螺旋角、槽数、槽深(几何参数)的... 基于N-S方程和连续性方程,并用PH线性化及迭代法,对于上游泵送机械密封两端面间液膜流场的广义雷诺方程进行求解,并利用Maple程序计算在不同转速、压力、螺旋角、槽数、槽深下的液膜刚度。结果表明:随着螺旋角、槽数、槽深(几何参数)的变化,等温不可压缩流体条件下的液膜刚度随之发生变化,并且呈现非线性关系;随着介质压力、转速(工况条件)的增加,液膜刚度也随之增加,且呈线性关系。 展开更多

关键词 上游泵送机械密封 近似解析法 液膜刚度

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单双列螺旋槽上游泵送机械密封效果比较 被引量：2

14

作者 贺鹏程 李叶林 《湖南文理学院学报（自然科学版）》 CAS 2019年第4期25-29,共5页

为了提高上游泵送机械密封性能,针对单列槽和双列槽,2种不同槽型的密封效果进行对比研究.基于Muijderman无限窄槽理论推导了液膜压力、开启力、刚度等理论计算公式,类比水泵结构,给出了螺旋槽泵送效应表达式,并与单列螺旋槽进行比较分析... 为了提高上游泵送机械密封性能,针对单列槽和双列槽,2种不同槽型的密封效果进行对比研究.基于Muijderman无限窄槽理论推导了液膜压力、开启力、刚度等理论计算公式,类比水泵结构,给出了螺旋槽泵送效应表达式,并与单列螺旋槽进行比较分析.结果表明,双列螺旋槽具有上游泵送效应,能够实现密封,单列螺旋槽压力分布更平稳,相同膜厚下,液膜刚度比单列螺旋槽上游泵送机械密封大,相同开启力下,双列螺旋槽具有更小的液膜厚度和更大的液膜刚度. 展开更多

关键词 双列螺旋槽 上游泵送机械密封 液膜压力 泵送效应

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新型上游泵送机械密封端面型槽结构的参数化建模 被引量：6

15

作者 海乐檬 孙见君 +2 位作者 李志宏 王敏 马晨波 《流体机械》 CSCD 北大核心 2014年第6期37-40,共4页

参数化建模是上游泵送机械密封型槽结构设计和优化的有效保障。本文通过对型槽结构的分析提出了一种新型螺旋线与圆弧组合的上游泵送机械密封端面型槽结构,并基于CAD/AutoLISP开发了参数化建模设计软件程序。程序能够实现与GAMBIT/FLUEN... 参数化建模是上游泵送机械密封型槽结构设计和优化的有效保障。本文通过对型槽结构的分析提出了一种新型螺旋线与圆弧组合的上游泵送机械密封端面型槽结构,并基于CAD/AutoLISP开发了参数化建模设计软件程序。程序能够实现与GAMBIT/FLUENT等分析软件的快速对接,提高上游泵送机械密封端面型槽结构优化的效率,其方便功能扩展的程序开放性,也为上游泵送机械密封其他新型组合型槽的开发提供了技术支持。 展开更多

关键词 上游泵送机械密封 参数化设计 型槽 CAD AUTOLISP

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高参数上游泵送机械密封性能计算与分析研究 被引量：5

16

作者 王朝亚 唐大全 +2 位作者 赵春林 严如奇 丁雪兴 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期82-90,共9页

以螺旋槽上游泵送机械密封为研究对象,用有限差分法离散Reynolds方程,基于轴向力平衡条件作为迭代收敛准则,采用逐次超松弛迭代(SOR)法在Mathematica软件中编程求解液膜压力分布,以及相关密封特性参数,并分析不同工况参数与结构参数对... 以螺旋槽上游泵送机械密封为研究对象,用有限差分法离散Reynolds方程,基于轴向力平衡条件作为迭代收敛准则,采用逐次超松弛迭代(SOR)法在Mathematica软件中编程求解液膜压力分布,以及相关密封特性参数,并分析不同工况参数与结构参数对密封特性的影响。研究结果表明:泵送率随进口压力的增加呈非线性减小,随转速、槽深、槽长坝长比的增加呈非线性增大;液膜摩擦因数随着转速的增加近似以线性方式增大,随进口压力、槽深、槽长坝长比的增加呈非线性减小;随着螺旋角的增大泵送率先增大后减小,而液膜摩擦因数表现出与泵送率相反的趋势,说明螺旋角存在最优值;相比于结构参数对密封特性的影响,工况参数的影响较大。 展开更多

关键词 螺旋槽 上游泵送机械密封 有限差分法 MATHEMATICA软件 超松弛迭代法 密封性能

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高压工况上游泵送机械密封热力变形与密封性能分析 被引量：2

17

作者 谢玉汉 孟祥铠 +3 位作者 赵文静 王禹衡 洪先志 彭旭东 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期4241-4251,共11页

为研究高压工况下上游泵送机械密封的性能,考虑密封环与润滑液膜间的流固热力耦合作用,建立了其热弹流润滑模型,基于有限单元方法求解液膜润滑方程、密封环热传导方程和热力变形方程,采用三重迭代算法实现膜压、膜厚、温度和变形之间的... 为研究高压工况下上游泵送机械密封的性能,考虑密封环与润滑液膜间的流固热力耦合作用,建立了其热弹流润滑模型,基于有限单元方法求解液膜润滑方程、密封环热传导方程和热力变形方程,采用三重迭代算法实现膜压、膜厚、温度和变形之间的耦合求解,研究了转速、密封压力和介质温度对上游泵送机械密封端面变形的影响规律,分析了热力变形作用下密封的上游泵送能力。研究结果表明,高压工况下密封端面产生了沿上游泵送方向收敛的液膜间隙,高密封压力下的力变形是主要原因,热变形部分抵消了压力变形带来的影响;随转速的增大,液膜沿上游泵送方向的收敛程度减小,上游泵送率增大,摩擦因数增大;随着密封介质压力的增大,液膜收敛程度增大,摩擦因数减小,上游泵送率大幅减小;随密封介质温度的升高,液膜收敛程度减小,摩擦因数减小,上游泵送率有所增加。研究结果可为高压上游泵送机械密封环的结构优化和设计提供理论参考。 展开更多

关键词 上游泵送机械密封 热力变形 热弹流润滑模型 密封性能 有限单元法

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基于Comsol的上游泵送机械密封增材制造仿真研究

18

作者 张凡 纪仁杰 +3 位作者 任维波 张瑞霞 张峰 成卫海 《电加工与模具》 2019年第A01期59-63,共5页

以沉积环形为模型,通过Comsol仿真软件对上游泵送机械密封环进行增材仿真。根据对流场和电场的分析,建立了相应的增材制造模型,并结合阳极内冲液方法,实现了对圆环电沉积在浸没和无浸没两种环境下流体分布和电流密度仿真,分析得出两种... 以沉积环形为模型,通过Comsol仿真软件对上游泵送机械密封环进行增材仿真。根据对流场和电场的分析,建立了相应的增材制造模型,并结合阳极内冲液方法,实现了对圆环电沉积在浸没和无浸没两种环境下流体分布和电流密度仿真,分析得出两种环境下沉积的不同状态。研究为固定形貌电沉积提供有效的理论支持,为进一步研究上游泵送机械密封的增材制造工艺机理奠定基础。 展开更多

关键词 上游泵送机械密封 增材制造 Comsol 仿真分析

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上游泵送机械密封端面压力测试的数值研究 被引量：1

19

作者 蔡厚振 《液压气动与密封》 2022年第4期65-68,共4页

以数值计算手段对上游泵送机械密封静环设置测压用引压管前后密封端面压力场和性能变化进行了研究,发现设置合适管径引压管对端面间液膜流场的干扰较小,测压方法有效;但随着引压管管径的增大,密封泵送量和开启力均减小,原密封工作状态... 以数值计算手段对上游泵送机械密封静环设置测压用引压管前后密封端面压力场和性能变化进行了研究,发现设置合适管径引压管对端面间液膜流场的干扰较小,测压方法有效;但随着引压管管径的增大,密封泵送量和开启力均减小,原密封工作状态发生变化,应通过力平衡计算对测量结果进行修正。 展开更多

关键词 上游泵送机械密封 CFD 端面压力 参数测试

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新型上游泵送机械密封在双螺杆压缩机上的应用 被引量：1

20

作者 王晓彦 《压缩机技术》 2008年第4期23-24,共2页

对英国进口双螺杆压缩机上原装机械密封的泄漏进行了分析,综述了我国独立研究并开发的新型上游泵送机械密封的特点及其在该双螺杆压缩机上的成功应用。

关键词 新型上游泵送机械密封 交叉槽 动环 静环

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