工况参数对螺旋槽机械密封液膜空化特性的影响

为了合理选择各因素以实现对液膜空化的有效控制,以螺旋槽机械密封为研究对象,采用流线迎风有限元法求解满足质量守恒JFO边界条件的控制方程,分析工况参数对液膜空化特性的影响。结果表明:介质黏度、平衡半径和弹簧力减小时,迎流侧压力降低,背流侧压力提升,液膜空化率降低,空化临界转速与临界压力变化趋势相反;介质黏度和弹簧力越小,空化率随转速的变化曲线越平缓,随内径压力的变化速率越小;平衡半径越小,空化率随转速的变化曲线越平缓,随内径压力的变化速率越大。     

反旋流抑制转子不平衡实验研究

转子不平衡是大型水泵机组、水轮发电机组中的常见故障,严重影响机组的安全稳定运行。该文搭建了模型实验台,研究了喷水、喷气等反旋流方法对转子不平衡响应的抑制作用。实验结果表明具有合适喷射流量的反旋流对转子不平衡响应起抑制作用,并研究了反旋流喷嘴数量对抑制转子不平衡响应的影响。对比了在不同情况下转轴振动幅值变化,初步得到抑制转子不平衡响应的最佳喷射流量。为反旋流技术抑制转子不平衡响应在工程上应用提供有效的实验依据。     

反旋流抑制密封间隙内流体激振研究

大型水泵机组、水轮发电机组中由于转子偏心导致的流体激振会增大转子的振动,影响转子的安全运行。该文根据密封模型搭建了实验台,研究了喷水、喷气等反旋流方法对密封间隙内的流体激振的影响,对比了在不同情况下转轴振动幅值变化,结果表明具有合适喷射位置和喷射流量的反旋流对密封间隙内的流体激振起抑制作用,并初步得到抑制密封间隙内流体激振最佳喷射位置和喷射流量。通过数值模拟计算了在不同的喷射位置、不同喷射速度的反旋流对密封间隙内流场的影响,在一定程度上解释了实验结论,二者所得的规律统一,为反旋流技术抑制流体激振在工程上应用提供有效的依据。     

涡轮泵密封对转子动力特性的影响

某火箭发动机的氢涡轮泵存在异常振动问题,其原因是涡轮泵使用的迷宫密封对泵的转子系统稳定性产生了影响。为解决振动问题,建立转子系统模型,利用CFD软件获得密封和诱导轮动力特性系数,代入转子系统模型后提取转子系统对数衰减率,研究迷宫密封的各项参数和诱导轮对涡轮泵运行稳定性的影响规律,并分析采用孔型阻尼密封代替迷宫密封对转子系统稳定性的影响。结果表明:对于迷宫密封,采用较小的偏心率、较大的密封间隙、适宜齿厚和较多的齿数时,转子系统可获得比较大的对数衰减率,但仍不满足API617标准中对数衰减率大于0. 1的要求,而采用孔型阻尼密封代替迷宫密封能满足API617标准的要求,大大提高了转子系统的运行稳定性。同时研究表明,系统中的诱导轮对涡轮泵的稳定运行有负面影响。     

高速低温两相机械密封膜压特性研究

为研究高速、低温涡轮泵机械密封在两相状态下的膜压特性,基于均相流理论,建立包含热效应、离心惯性效应以及实际气体效应的机械密封流体膜轴对称相变模型,以液氧为密封介质分析离心惯性项对流体膜压力和相变的影响机制,研究工况参数对膜压系数的影响规律。结果表明:考虑离心惯性项时,外压式机械密封膜压有所降低,相变程度有所增大;等温条件下,随介质温度升高,膜压系数存在不稳定峰值,非等温条件时,介质温度的轻微变化将影响密封运行稳定;当介质温度大于90 K时,介质压力的增大虽使膜压系数减小,但也使密封稳定性增强;膜厚为2. 0μm时存在膜压系数最大值,密封承载力较大但密封稳定性较差。     

蜂窝密封在小功率汽轮机轴端密封上的应用

蜂窝密封具有良好的密封性能,可以有效地减小泄漏量和提高转子的稳定性。针对某小功率汽轮机轴端密封泄漏严重问题,应用蜂窝密封对其高压端和低压端分别进行改造,并通过仿真分析和实际应用验证改造效果。改造结果表明,蜂窝密封有效地减少了蒸汽的泄漏量,降低了轴承润滑油的乳化程度,一定程度上抑制了转子的流体激振,降低了机组运行的噪声。