排灌机械工程学报
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排灌机械工程学报  2009, Vol. 27 Issue (6): 398-402    DOI: 10.3969/j.issn.1674—8530.2009.06.012
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多孔端面机械密封内流场的数值分析
陈汇龙1, 翟晓1, 赵斌娟1, 杨生华2, 李亚南3, 陈萍 1
(1.江苏大学能源与动力工程学院,江苏镇江212013;2.江苏友谊汽车有限公司,江苏张家港222000;3.江苏大学流体机械工程技术研究中心,江苏镇江212013)
Numerical analysis on flow field in mechanical seal with porous seal ring face  
Chen Huilong1,Zhai Xiao1,Zhao Binjuan1,Yang Shenghua2,Li Ya′nan3,Chen Ping1
(1.School of Energy and Power Engineering,Jiangsu University,Zhenjiang,Jiangsu  212013,China;2.Jiangsu Friendship Automobile Co.Ltd.,Zhangjiagang,Jiangsu 222000,China;3.Technical and Research Center of Fluid Machinery Engineering,Jiangsu University,Zhenjiang,Jiangsu 212013,China)
 全文: PDF (456 KB)   HTML (1 KB)   输出: BibTeX | EndNote (RIS)      背景资料
摘要 为了研究由激光加工的多孔端面机械密封的内部流动问题,以被加工密封面的单个微凹腔作为模型,采用计算流体力学(CFD)软件求解N-S方程和k-ε方程,得出环两侧无压状态下的压力、速度和能量分布图,以及环两侧加压状态下单个微凹腔的动静压分布图,并对计算结果进行了分析.研究表明:合适的微孔尺寸可以产生流体动压效应,此时可产生液膜开启力;凹腔的动压分布受凹腔两侧压差的影响,动压分布的改变能够产生一定的液膜阻力,起到减缓泄漏的作用.研究结果为深入了解多孔端面机械密封动压效应的形成机理以及微凹腔的优化设计,提供理论参考.
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陈汇龙
翟晓
赵斌娟
杨生华
李亚南
陈萍
关键词机械密封   多孔端面   微凹腔   动压效应   数值分析     
Abstract: In order to analysize the inner flow mechanism in the mechanical seal with laser-textured porous face,the single pore of sealing surface was chosen as a model and the N-S equation and k-ε equations were computed based on Computational Fluid Dynamics(CFD) method.The distributions of pressure,velocity and energy were educed when there was no differential pressure on the two sides of ring,as well as the distributions of a static and dynamic pressure when there had differential pressure on the two sides of ring.By analysis,it is found that a suitable size of micro-pore can cause hydrodynamic pressure effect produce a open force in the meantime.Influenced by the pressure difference on the two sides of micro-pore face,the dynamic pressure was changed there,producing film resistance and preventing leaking.This work can give some theoretical references for better understanding of hydrodynamic pressure effect in the mechanical seal with porous seal ring face and optimal design of micro lubricative pores.
Key wordsmechanical seal   porous face   micro-pore   hydrodynamic pressure effect   numercial analysis   
收稿日期: 2009-07-08; 出版日期: 2009-11-30
基金资助:

江苏省自然科学基金资助项目(BK2007095);江苏省高校自然科学基础研究项目(06KJB480019)

通讯作者: 陈汇龙(1961-),男,福建安溪人,教授(huji@ujs.edu.cn),主要从事流体机械内流理论研究   
作者简介: 翟晓(1984-),女,天津人,硕士生(zhaixiao8489@hotmail.com),主要从事机械密封内流场及润滑理论研究.
引用本文:   
陈汇龙, 翟晓, 赵斌娟等. 多孔端面机械密封内流场的数值分析[J]. 排灌机械工程学报, 2009, 27(6): 398-402.
CHEN Hui-Long, Di-Xiao, Zhao-Bin-Juan et al. Numerical analysis on flow field in mechanical seal with porous seal ring face  [J]. Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engin, 2009, 27(6): 398-402.
 
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