压裂泵柱塞密封副润滑机理分析

用流体动压润滑理论的观点 ,研究了OPI- 1 80 0AWS型压裂泵柱塞密封副 ,在强制润滑下的润滑机理 (即磨擦界面油膜形成的原因 ) ,并建立了摩擦界面间最小油膜厚度的计算公式     

压裂泵柱塞密封副润滑机理分析

用流体动压润滑理论的观点，研究了OPI－1800AWS型压裂泵柱塞密封副，在强制润滑下的润滑机理（即磨擦界面油膜形成的原因），并建立了摩擦界面间最小油膜厚度的计算公式。     

柱塞泵柱塞密封摩擦副润滑状态分析

根据流体动压润滑理论,对柱塞泵柱塞密封摩擦副的润滑机理进行了理论分析,即在泵的排出行程由强制性润滑油润滑,泵的吸入行程由工作介质润滑;并利用最小油膜厚度的计算公式,对摩擦副的润滑状态进行了判断。模拟计算表明,在柱塞往复运动周期内,摩擦副处于干、混合摩擦状态,工作介质和强制润滑油可改善润滑状态,且润滑油的选择也是至关重要的。     

柱塞泵柱塞密封摩擦副润滑状态分析

根据流体动压润滑理论，对柱塞泵柱塞密封摩擦副的润滑机理进行了理论分析，即在泵的排出行程由强制性润滑油润滑，泵的吸人行程由工作介质润滑；并利用最小油膜厚度的计算公式，对摩擦副的润滑状态进行TN断。模拟计算表明，在柱塞往复运动周期内，摩擦副处于干、混合摩擦状态，工作介质和强制润滑油可改善润滑状态，且润滑油的选择也是至关重要的。     

压裂泵往复密封圈结构的分析

柱塞密封寿命是压裂泵性能好坏的一个重要指标,密封材料和密封结构是决定密封副寿命的两个关键因素。文章从柱塞与密封圈接触应力构成的角度出发,分析研究压裂泵V形往复密封圈结构参数对接触应力的影响,对密封结构参数进行了优化,为密封圈的结构设计提供理论依据。     

弹流润滑油膜测试仪的研制

利用阻容振荡原理，通过参数优化，研制了一台弹性流体动压润滑（简称弹流润滑）油膜测试仪．该仪器不仅能测量全膜状态下的弹流润滑油膜厚度，也可用于分析部分膜润滑状态下的非金属时间接触率．油膜厚度的测试结果与理论计算结果基本一致．     

水润滑石墨轴承设计及润滑性能研究

以某主泵电机中的关键部件──水润滑推力轴承为研究对象,结合轴承运行工况,在前人研究的基础上,以低粘度流体动压润滑理论为基础,通过理论分析及试验研究,确定轴承摩擦副材料,设计出适合此工况条件的推力轴承结构.分析了影响水润滑轴承润滑性能的因素,提出提高其润滑性能的具体方法,从而保证水润滑石墨轴承具有良好的润滑特性,提高其使用寿命.     

横纹形貌的弹流效应的实验研究

本文用实验方法研究了粗糙表面的纹理方向对弹性流体动压润滑状态的影响。验证了横纹滚子(油流方向与纹向垂直)的弹流润滑性能最佳,电火花加工的各向同性滚子次之,而磨削的纵纹滚子(油流方向与纹向平行)最差。此结论,用改变刀花方向的方法增加运动付间的油膜厚度,提高零件寿命,在摩擦学中定将取得巨大的经济效益。     

流体动压柔性径向密封技术的研究与应用

环形柔性径向密封具有占用空间小、适应振动冲击工况、制造装配容易等优点,但长期以来仅限用于低速、低压的动密封场合,而且密封寿命较短。流体动压柔性径向密封则是在保持常规柔性径向密封优点的基础上,利用流体动压效应研制出来的新型径向流体动密封结构,它的出现使得柔性径向密封件的工作寿命有了大幅度提高,并且提高了密封面间的相对运动速度和密封腔室内外的工作压差。分别从流体动压油封、流体动压挤压型密封两方面介绍了流体动压柔性径向密封技术及其相应的研究与应用情况,并在对密封机理及已有研究方法进行阐述的基础上,提出了更为可行的"软弹流"数值迭代研究方法。国外的工程实际应用表明,流体动压柔性密封技术是一种高性能的密封新技术,它使得挤压型橡胶密封圈的最大密封压力和最大工作线速度分别高达35.0MPa、3.5m/s,而且特别适用于要求结构空间紧凑、磨砺性较强的恶劣工况场合,值得在国内橡塑密封件行业大力推广。     

活塞环在流体动压润滑状态下径向位移的分析研究

本文分析了Ting文中研究活塞环在流体动压润滑状态下的径向位移时提出的封闭圆筒模型,指出其不合理之处。本文将活塞环如实地作为开口圆环处理,研究其径向位移与受力之间的关系,由此建立活塞环运动方程,作为研究活塞环流体动压润滑的基础。用上述两种处理方法计算出的活塞环最小油膜厚度与有关实测结果比较表明:本文的方法更为合理。     

压裂泵柱塞密封副研究

对压裂泵柱塞密封副失效原因进行了分析研究 ;利用有限元法对密封圈进行了计算分析。在此基础上 ,对密封圈的材料和结构进行了改进设计。采用 2 6型氟橡胶和填充聚四氟乙烯两种材料制造密封圈 ,并且交互排列组合在一起使用 ;密封圈唇部夹角为 90°增至 114° ;通过磨损试验 ,对柱塞表面强化材料进行了筛选 ,制订了相应的强化工艺。柱塞表面强化方法为喷焊处理 ,喷焊材料为PHNi6 0A 15 %WC。现场使用证明 ,改进后的柱塞密封副使用效果很好。     

机械密封混合摩擦微极流场数值模拟

机械密封混合摩擦求解涉及到弹性变形和流体动力润滑之间多物理量的流固耦合作用,计算难度较大,没有现成的商业软件可直接解决这个问题,因此采用C语言编程计算。考虑微极流体效应构建了混合摩擦的力学和数学模型,并利用有限差分法进行数值求解,获得了不同微极参数下内部流场的压力分布及机械密封泄漏量数值。计算结果表明,微极参数耦合数和特征长度的增加将使液膜的压力增大,从而减小内外压差使泄漏量下降,保证了密封的可靠性。     

柱塞泵密封圈有限元分析

用有限单元法对柱塞泵密封圈进行了分析,获得了橡胶密封圈与柱塞间接触应力的分布规律以及接触应力与工作介质压力的关系。计算表明:橡胶密封圈在工作介质压力的作用下,有"偏离效应"的存在,即在密封圈的接触宽度上,唇部受拉伸,根部受压缩,主密封在靠近唇部位置;同时,主密封带的位置不随工作介质压力的变化而变化,且最大接触应力与工作介质压力之比为1 23。为润滑状态和密封机理的分析提供了计算依据。     

Characterization of Hydraulic Fracture with Inflated Dislocation Moving Within a Semi-infinite Medium

Hydraulic fracturing is accompanied by a change in pore fluid pressure. As a result,this may be conveniently represented as inflated dislocation moving within a semi-infinite medium. Theory is developed to describe the pore pressures that build up around an inflated volumetric dislocation migrating within a saturated porous-elastic semi-infinite medium as analog to hydraulic fracturing emplacement. The solution is capable of evaluating the system behavior of both constant fluid pressure and zero flux surface conditions through application of a superposition. Characterization of horizontal moving dislocation processes is conducted as an application of these techniques. Where the mechanical and hydraulic parameters are defined,a priori,type curve matching of responses may be used to evaluate emplacement location uniquely. Pore pressure response elicited at a dilation,subject to pressure control is of interest in representing hydraulic fracturing where leak-off is an important component. The effect of hydraulic fracturing on fracture fluid pressure is evaluated in a poroelastic hydraulic fracture model utilizing dislocation theory. A minimum set of dimensionless parameters are defined that describe the system. Pore fluid pressures recorded during hydraulic fracturing of a well in the San Joaquin Valley of Central California is examined using the proposed model. The estimated geometry of the hydraulic fracture is matched with reasonable fidelity with the measured data.     

进口机械密封国产化关键技术研究——密封端面流体膜压模型

针对进口机封国产化的关键技术,在设计层面进行了建模研究.介绍了机械密封的一般构造和原理;对机封动静环之间微小间隙内形成流体膜的径向载荷在柱坐标内进行了积分,获得了流体膜径向承载力的计算公式;利用G-T弹性接触模型,建立了密封端面接触比压的计算模型;综合承载力计算公式和比压计算模型,并在一定的假设条件下建立了密封端面间隙内流体膜压的Reyonlds方程.结果表明：利用所建立的模型得到的数值计算结果与实测结果比较吻合,为机封的研究和设计提供了有益的参考.     

薄膜润滑往复式密封的计算与分析

往复式密封是密封技术中常用的密封形式,研究薄膜润滑条件下往复式密封的机理,考虑到各种因素,推导泄漏量、摩擦系数的计算公式,进行实例计算,给出计算结果并分析了变化趋势,为薄膜润滑密封的应用提供了十分必要的依据。     

基于流固热耦合的油气两相动压密封追随动态特性

为提升油气两相动压密封的运转稳定性和抗干扰能力,研究其密封补偿环的响应运动,揭示油气两相动压密封的追随动态特性, 考虑温度、变形对密封环和流体膜的综合作用,采用MATLAB软件建立密封环与流体膜的流固热耦合有限元分析模型. 计算流体膜的动态刚度和阻尼系数,求解油气两相动压密封的受迫振动模型,分析补偿环的响应运动. 讨论转速、压差、油气比、弹簧刚度和O形圈阻尼对密封补偿环响应运动角向振幅和轴向振幅的影响,分析密封的追随动态特性. 结果表明:提高转速和油气比有利于提高密封的追随动态特性;压差、弹簧刚度和O形圈阻尼的增大不利于密封补偿环的追随响应运动,其中弹簧刚度和O形圈阻尼增大前期,补偿环响应振幅变化不敏感,增大后期,补偿环响应振幅急剧降低. 研究结果为油气两相动压密封的补偿机构优化和动态性能研究提供理论支撑,并得到基于流固热耦合的油气两相动压密封追随动态特性求解方法.