非接触机械密封端面间流体膜流动状态临界雷诺数的讨论

非接触式机械密封端面间流体流动是一种包含压差流和剪切流在内的复合流动,其流动状态受内外压差、密封间隙、转速等多种因素的影响。梳理压差流、剪切流、复合流的临界雷诺数相关文献,发现大多数文献认为压差流的临界雷诺数为2 000,剪切流的临界雷诺数也接近2 000。提出一种利用复合速度计算压差剪切复合流动雷诺数的方法,即将压差流与剪切流形成的速度的矢量和作为雷诺数的特征速度来计算雷诺数,简称复合速度雷诺数,并以复合速度雷诺数等于2 000作临界雷诺数判据,来判断流体膜的压差剪切复合流动是处于层流状态还是处于湍流状态。对于压差流和剪切流相互垂直的复合流动,用复合速度法确定的复合速度雷诺数与分别用压差流雷诺数和剪切流雷诺数复合的复合雷诺数等价。以GABRIEL经典论文数据为例,利用复合速度方法得到的最大复合雷诺数为100,小于复合流动临界雷诺数,处于层流状态。     

径向直线槽液体机械密封端面间压力分布的数值 …

端面开槽机械密封是为适应高参数工况和追求长寿命而开发的一种新型密封,而径向直线机械密封具有可正反旋转的特性,受到密封研究者的重视。本文用有限差分数值方法研究了该类机械密封用于液相时端面间的压力分布,发现端面的压力分布沿径向和周向均有变化,属于两维压力分布问题,并指出径向直线槽能产生足够的流体动,静压力而实现端面的非接触。     

径向直线槽液体机械密封性能的计算分析

本文讨论了分析了影响径禹直线槽液体机械密封性能的因素,着重探讨了结构设计参数对密封的泄漏率,开启力和槽坝交界处液体压力的影响,发现非槽区膜厚和槽深对它们的影响最为显著;还分析了槽深对流体刚度的影响,发现刚度随槽深的增加而迅速降低,其动压效果已不明显。此时槽主要产生流体静压的作用。     

整体多层包扎式高压容器筒体与球形封头连接区应力状态有限元分析

建立了整体多层包扎式高压容器多层筒体与球形封头连接区有限元接触分析模型,得到了端部阶梯式连接结构的应力分布状况,并与相同尺寸非多层结构的应力分布进行了比较。结果表明,两种结构内外壁应力变化趋势相似,在连接区出现明显的应力集中,连接处轴向应力上升趋势大于周向应力,达到最大应力值后迅速衰减。     

同时考虑实际气体效应和滑移流效应螺旋槽干气密封性能分析

为分析考虑实际气体效应和滑移流效应的螺旋槽干气密封性能,通过维里实际气体状态方程代替理想气体状态方程、有效黏性系数代替动力黏度修正窄槽理论螺旋槽干气密封气膜压力控制方程。以氮气(N₂)、氢气(H₂)、二氧化碳(CO₂)为例,分别计算、对比无滑移理想气体、滑移理想气体、无滑移实际气体、滑移实际气体时螺旋槽干气密封的泄漏率、槽根处压力、端面开启力。结果表明:滑移流效应使气体泄漏率增大、槽根处压力和端面开启力降低;实际气体效应使易受压缩气体(压缩因子Z<1)的泄漏率、槽根压力、端面开启力增大,使不易受压缩气体(压缩因子Z>1)泄漏率、槽根压力、端面开启力减小。随着气体压力增大,滑移流效应逐渐减弱,而实际气体效应增强;低压下滑移流效应起主导作用,高压下实际气体效应起主导作用。     

端面开槽机械密封技术的应用与发展

端面开槽机械密封技术是密封领域的新技术,它利用流体静压效应或流体动压效应使密封端面的润滑状况得以极大地改善,可以胜任高参数工况或极大地延长普通工况密封寿命,在工业领域获得了成功应用。本文简要介绍了其基本原理和一些工业应用实例     

螺旋槽干气密封静止状态密封性能研究

螺旋槽干气密封因设备故障检修、停车等处于静止状态时,其密封性能相比旋转状态下具有明显的差异性和关联性.研究螺旋槽干气密封在静止时的密封性能.根据螺旋槽窄槽理论,得到螺旋槽干气密封静止时密封端面间气膜压力控制方程,并运用解析法求解,获得端面间气膜压力分布、开启力和泄漏率等密封性能参数.结果表明:随着边界压力或膜厚增大,静...     

水蒸气润滑螺旋槽干气密封性能分析

水蒸气润滑干气密封是一类特殊的干气密封,端面的润滑气体为水蒸气。为了研究水蒸气润滑干气密封的性能,采用无限窄槽理论,并采用RK方程来表达水蒸气的实际气体的行为。对螺旋槽的气膜压力控制方程进行了修正,分析水蒸气润滑干气密封的开启力、气膜刚度、泄漏率、气膜摩擦力矩和热平衡气膜厚度。结果表明:低压时,泄漏率随膜厚增加先减小再增加,中高压时,泄漏率随膜厚增加而增加,实际气体行为对泄漏率的影响较大;摩擦力矩随膜厚增加而减小,实际气体行为对摩擦力矩无影响;当温度为300℃,压力为0.5 MPa时,在常见的工作膜厚范围内,剪切发热速率始终大于膨胀吸热速率,不能获得热量平衡膜厚,压力为2和5 MPa时,实际气体的热量平衡膜厚均小于理想气体,两者相差分别为0.886%和2.932%。     

机械密封对流换热系数确定方法研究

综述国内外机械密封换热面对流换热系数确定方法的研究进展,包括数值计算方法和经验公式法;分析讨论各方法及各经验公式的来源、背景;选择6种不同工况,应用各个经验公式进行计算,对计算结果进行对比分析。结果表明,各计算公式获得的换热系数数量级一致,但具体数据有明显差异。选择、应用对流换热系数公式时,需根据具体工况谨慎选择。     

整体多层包扎尿素合成塔制造关键工序及其质量控制

对尿素合成塔筒体的各种结构及其特点进行分析,着重介绍不锈钢衬里整体多层包扎尿素合成塔制造关键工序及其质量控制要点。整体多层包扎尿素合成塔的制造实践表明,通过建立合理的制造过程质量保证体系,严格控制制造关键工序及其质量要求,能保证整体多层包扎尿素合成塔的制造质量和安全性能。