航空发动机高温高速密封试验台研制

由于缺少试验装置,目前国内不能对航空发动机密封装置进行全工况条件下的试验研究。研制一种能模拟航空发动机密封装置的全工况条件的密封试验台,对某刷式密封试验件进行静态和动态试验。该高温高速密封试验台能模拟航空发动机密封装置的工作温度、压力、安装方式及工作转速等工况,可对密封装置的静动态试验的泄漏量进行测量,为密封装置的设计和改进提供可靠的试验依据。     

粉体介质密封装置的设计改进

含固体颗粒介质的密封装置，常常因固体颗粒进入密封装置引起密封表面破坏。对填料密封设计进行改进，采用填料与迷宫组合密封结构，加气体保护密封方案，允许少量气体高速进入容器内，阻止固体颗粒进入密封腔内，保护密封表面免受破坏，改进设计的密封装置保护气体进入量可以根据固体颗粒大小及状态调节，以达到最经济的操作工况，且运行稳定。     

机械密封腔流场实验和数值模拟研究进展

机械密封腔内的流场行为对机械密封的性能有重要影响,国外对机械密封腔内的流场行为进行了广泛而深入的研究.综述了国内外对机械密封腔流场的研究情况,包括实验研究和数值模拟.实验研究主要是通过PIV、LDV等试验仪器测量不同机械密封腔结构内流场的速度、压力、固体颗粒分布等参数,掌握流场流动的规律,进而改善其操作环境;数值模拟主要是使用Fluent等CFD软件对流场的各参数、固体颗粒的轨迹等进行仿真,甚至可以模拟难以测量的复杂机械密封腔结构,其模拟结果与试验结果能够很好地相符,为更深入直观地理解机械密封腔内的流场行为提供了一个有用的工具.实验研究和数值模拟的研究结果对机械密封的研究与使用具有重要指导作用.     

超高压组合式柱塞密封装置设计技术研究

为了解决超高压柱塞密封易泄漏、密封件使用寿命短的问题,研制了一种高可靠性、长寿命的超高压柱塞密封装置,设计了迷宫式间隙密封与自封式密封相结合的两级超高压密封结构,并通过数值模拟分析计算了第一级迷宫式间隙密封对泄漏的高压水的压力降低值,通过超高压泵试验验证了超高压密封的可靠性和使用寿命。结果表明,迷宫式间隙密封可以将泄漏的高压水的压力降低156 MPa,研制的超高压组合式柱塞密封装置在超高压泵排出压力为280 MPa的情况下使用寿命达到300 h左右。研究成果可为类似的超高压密封装置的设计提供借鉴。     

高速转子用非接触式迷宫密封的密封性能影响因素研究

为了提高高速齿轮箱密封装置的密封性能,对常用于石油、化工等领域中的高速齿轮传动装置的非接触式迷宫密封进行了分析。通过建立（Computational fluid dynamics,CFD）数值计算模型,分析了该密封装置的密封齿数量、密封压差、油气混合物浓度、甩油环位置等因素对各密封腔回油口回油量及漏油口泄漏量的影响。研究对高速齿轮箱用非接触式迷宫密封的设计具有指导意义。     

一种密封静态泄漏率测量装置设计及验证

针对缺少统一的密封泄漏率检定平台情况,设计了一种密封静态泄漏率测量装置,该测量装置能够开展各型密封静态泄漏率检验项目,便于建立起统一的泄漏率评判标准,通过测量装置的调试验证,表明该装置工作可靠,测试数据可以作为评定各型密封试验件密封性能的依据,对航空发动机密封技术提升有重要意义。     

液压泵和马达用旋转轴动密封装置的设计与应用

本文着重介绍液压泵和马达用旋转轴动密封装置设计和密封元件的选用方法。同时 ,分析影响液压泵和马达用旋转轴动密封装置密封性能及使用寿命的因素 ,以方便设计及工艺人员正确掌握在旋转轴动密封装置出现泄漏时 ,对于泄漏故障的排除方法。     

离心泵用机械密封腔压力的确定

针对甲醇装置机泵用机械密封在生产过程中出现的问题,得出密封腔压力的确定是机械密封能够稳定可靠运行的重要因素之一,把经验公式与现场实际相结合,得出正确的密封腔压力,为机械密封稳定、可靠的运行提供了良好条件.     

阀门启闭件双密封装置

介绍一种具有大小两个启闭件并以快慢两阶段方式关闭阀门启闭件的密封装置。该密封装置是一种分别在大小两个启闭件上均装有环形橡胶密封圈和环形金属密封圈的双密封装置,在阀门关闭时,阀板上的环形橡胶密封圈与阀座先接触形成一道密封;在环形橡胶密封圈被稍微压缩后,阀板上的环形金属密封圈再与阀座接触又形成一道密封并承受整个启闭件上的压力;而环形橡胶密封圈良好的弹性变形减轻了启闭件关闭件时的冲击力,具有一定的消声减震性。     

大型艉轴密封装置冲击试验台架设计

通过对舰艇轴系密封装置——艉轴水密封装置抗冲击性能的数值模拟,针对其响应特征设计冲击试验台架。该试验台架可模拟实船安装条件,并可探讨轴系边界条件对装置冲击试验的影响,能够在停机状态下对密封装置进行冲击试验。通过数值仿真验证了试验台架的强度,为系统深入开展艉轴水密封装置抗冲击性能研究奠定基础。     

不动管柱热采井口光杆密封装置

在稠油类油藏开采时,常用蒸汽方法,这种方法虽然能满足油藏开采的基本需求,但在使用过程中会由于油井间的互通现象导致井口高压蒸汽刺喷现象,情况严重是更会造成油藏开采设备损坏。为探究不动管柱热采井口光杆密封装置的设计要点,对已有装置特点与所用技术的阐述,明确不动管柱热采井口光杆密封装置的应用原则及相关细节,以供参考。     

一种高速密封试验台设计与验证

针对现有密封试验台性能指标不足情况,设计了一种高速密封试验台,该试验台最高运行转速35000r/min,通过高温滑油系统和空气系统设计,能够模拟各种航空发动机内部轴承腔工作环境,满足机械密封、唇式密封等密封形式性能及可靠性验证试验项目。通过调试验证表明该试验台各项性能指标满足设计要求,工作稳定、可靠。对航空发动机密封试验技术进步有重要意义。     

零逸出密封技术

（上接第5期）3．1．5我国齐鲁石化公司炼油厂产品[7]该厂催化裂化装置用气压机采用了蒸汽阻塞迷宫密封。利用压力高于催化石油气的水蒸气作为阻塞气体，注入靠工艺气体侧的两对迷宫之间，少量阻塞蒸汽引回机入口进机内，其余阻塞蒸汽进入两道外迷宫密封之间，靠大气侧迷宫由蒸汽抽射器吸入少量空气的混合气抽出放空，抑制住内密封蒸汽的向外逸出。这种蒸汽阻塞密封的零逸出密封系统配置如图8。3．2液体泵等密封用零逸出密封技术和零逸出密封产品3．2．1英国法莱博士公司（FlexiboxLimited）产品［8］英国法莱博士公司的泵用零逸出密封技术…     

变工况机械密封实验台的设计研究

所设计的变工况机械密封实验台是一套模拟机械密封工作状况的实验设备,能够模拟密封各种正常工况及变工况工作情况。根据具体实验要求,变工况机械密封实验台测试系统具有测量温度、压力、位移、转矩、转速等工作参数的能力;其相应的软件系统应该具有一定的数据储存和处理能力,装置能够模拟机械密封变工况工作,通过实验装置实验的抗变机械密封成功应用于工业企业。     

高压锥形滑环组合密封研究

开发一种高压滑环组合密封——锥形滑环组合密封。它采用2个O型橡胶圈,以增大对滑环的挤压能力;在两O型圈之间装有一金属挡隔圈,左侧O型圈在密封腔内压作用下通过挡隔圈来挤压右侧O型圈,增大其变形,提高对滑环右端区域的挤压力;在滑环左侧设计一组弹性元件,安装时给予一定的预压缩量,以其弹性恢复力作为零内压时的密封动力,使密封件在启动时也具有良好的密封性能。该组合密封具有滑环磨损自补偿和根据密封腔内压变化自动调节O型圈截面直径压缩率的功能,适用于磨损严重的恶劣密封环境。数值模拟结果表明,该组合密封的静密封面和动密封面均能满足高压密封条件,且密封安全系数合理。     

密封间隙对迷宫密封性能影响的三维数值分析

目前迷宫密封机制的数值模拟主要采用二维模型.为更准确地模拟迷宫密封的性能,在考虑周向湍流的情况下,建立迷宫密封的三维模型;采用GAMBIT对迷宫间隙进行非结构化网格划分,模拟密封间隙对迷宫密封性能的影响,并与二维截面模型模拟结果进行对比.结果表明:在考虑周向湍流的影响下,泄漏量相对于仅考虑横向及纵向湍流的影响有明显的减少,表明周向湍流的作用加剧了密封腔内的能量耗散,密封腔内节流效应显著,对整体的迷宫密封效果起到不可忽视的作用;随着间隙宽度的增大,流体速度降低,迷宫间隙内的节流效应降低,泄漏量逐渐增大.     

复杂工况机械密封腔内两相流的流场特性分析

以汽液两相流理论及方法为基础,采用CFD混合多相流模型,对处于高温、高压、高速复杂工况的波纹管集装式机械密封装置密封腔内两相流场进行了数值建模和分析,得到了由冲洗口位置的不同和密封环旋转引起的复杂三维流场特性,对不同的冷却效果进行对比,得到了最佳冷却位置,分析了密封腔内的温度场、压力场和速度场,并对比分析了密封腔压力随着不同主轴转速和不同冲洗液入口速度所呈现的规律,为高参数复杂工况下波纹管集装式机械密封装置的结构优化设计提供了理论依据。     

磁流体密封在捏合机上的应用

针对捏合机上普遍采用的填料密封及机械密封的不足,设计了一种磁流体密封装置。试验结果表明,磁流体密封装置应用在大轴径、高转速的捏合机上,密封性能良好,且温升较小。     

机械密封腔流场内粒子对密封腔壁面及波纹管冲蚀分析

为研究机械密封腔内混有固体颗粒的流体,在复杂工况下对密封腔壁面及波纹管表面冲蚀的影响,以CFD理论及方法,采用k-ε湍流模型和离散项DPM模型,对固液混合流场进行模拟分析,获得密封腔内流体中介质作用下密封腔壁面及波纹管外表面的压力场分布,分析不同工作状态下固体颗粒作用下密封腔内壁和波纹管外表面的冲蚀区域分布、固体颗粒在流场中的运动轨迹,以及机械密封工作过程中流场内固体颗粒的逃逸量、运动状态的变化。结果表明:粒子主要受颗粒阻力、浮重力、压力梯度力及波纹管和密封腔表面反作用力的影响;在旋转流场中,粒子作与旋转方向一致的螺旋方式前进;无转速时,冲蚀多发生在靠近入口处的波纹管外表面,旋转流场中,冲蚀多发生在密封腔靠后位置的壁面;随着转速增加,粒子逃逸率下降。研究结论为机械密封腔的设计布局及机械密封装置的优化提供理论依据。     

基于有限元分析耐高压试验观察装置设计

耐高压试验观察装置应用于模拟深海高压受力情况,在实验室中近似模拟分析观察窗实际受力情况,提高分析的准确性.针对应用于圆锥形观察窗研究的试验用耐高压观察装置进行设计,对比球壳型和圆筒型压力装置的优缺点,选取圆筒型进行尺寸设计,基于有限单元法对结构强度进行分析;对密封装置进行设计,选取O型圈结构,利用Marc软件对0型圈进行密封分析,获得最佳密封间隙和压缩率;并对密封间隙和压缩率对0型圈应力的影响进行分析;根据设计最大加压情况,对连接装置和加压装置进行设计;对比实测观察窗主轴位移拟合值与理论分析、仿真分析结果的差异,验证装置的可靠性.结果 可知:理论分析和试验结果基本一致,装置设计合理,符合强度要求,可以作为试验分析的依据;试验装置采用0型圈结构,最佳密封间隙和压缩率分别为0.043mm和10％;耐压80Mpa下的密封间隙和压缩率对于较小接触压应力和最大Von Mises应力具有积极的作用;研究内容为同类设计提供重要参考.