国家重点实验室开放基金(SKLT08A06)
- 作品数：11 被引量：219H指数：8
- 相关作者：黄伟峰王玉明索双富刘向锋刘莹更多>>
- 相关机构：清华大学浙江工业大学更多>>
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- 相关领域：机械工程一般工业技术金属学及工艺更多>>
- 非接触式机械密封基础研究现状与展望被引量：57
- 2011年
- 非接触式机械密封由于其低磨损、高可靠性而成为密封领域研究的热点。本文从基础研究、实验研究两个方面对非接触式机械密封的研究现状进行了综述。其中基础研究主要从密封工作机理、端面构型设计、密封环材料与表面改性技术三个方向进行讨论。并对非接触式机械密封的研究进行了展望。
- 王玉明刘伟刘莹
- 关键词：非接触机械密封
- 机械密封端面材料WC-Ni硬质合金的研究进展被引量：28
- 2011年
- 为保证机械密封装置中的密封环在工作过程中正常运转,通常要求密封副的硬环材料具有足够的强度、刚度、耐磨性和导热性能。本文综述了WC-Ni硬质合金的物理性能、力学特性、研究现状及其作为机械密封材料的应用和研究;介绍了WC晶粒、粘结剂等显微组织结构对WC-Ni硬质合金性能的影响,以及外加应力对硬质合金中各相的应变响应。根据材料特性和机械密封的使用要求,并结合当前的研究进展,对WC-Ni硬质合金作为机械密封端面材料需要进一步研究的问题进行展望。
- 温庆丰刘莹黄伟峰索双富刘向锋王玉明
- 关键词：硬质合金机械密封WC-NI
- 静压式机械密封结构参数研究及优化设计被引量：6
- 2010年
- 针对一种收敛间隙静压式机械密封,建立流场的数值计算模型。采用有限元方法,在密封闭合力一定的条件下,对端面结构参数对密封性能的影响进行研究。利用MATLAB优化工具箱软件,以最大静态刚度为优化目标,对结构参数进行优化设计。结果表明,密封端面锥角和转折半径均对密封性能有显著影响。通过优化设计,可以得到在一定泄漏量范围内实现最大静态刚度的设计参数。
- 魏琳宗刘向锋黄伟峰刘莹
- 关键词：机械密封有限元方法结构参数优化设计
- 流体静压型机械密封的半解析式流固耦合模型被引量：18
- 2010年
- 提出一种适用于流体静压型机械密封的半解析式流固耦合分析模型。根据典型流体静压型机械密封的结构特点和工作原理,在圆环变形理论的基础上发展求解密封环机械变形的解析方法,以有限元法验证其正确性并确定其适用范围。以密封环机械变形和间隙流场计算的解析方法为基础,以密封环变形偏转角作为流体域和固体域的计算传递参数,提出流体静压型机械密封的半解析式流固耦合模型。基于所提出的半解析式流固耦合模型,求得某一工况条件下的压力分布、泄漏率和液膜刚度等参数,并与纯流场计算结果进行对比。并进一步研究密封端面初始锥角和螺钉预紧力等因素对密封性能的影响规律。所研究内容为流体静压型机械密封的流固耦合研究提供一种便捷、高效的方法。
- 廖传军黄伟峰索双富魏琳宗王玉明
- 关键词：机械密封流体静压流固耦合半解析法REYNOLDS方程
- 机械密封对流传热系数数值研究被引量：8
- 2011年
- 考虑动环、静环之间的摩擦生热,采用SSTk-ω湍流模型,对接触式机械密封腔内流体的对流换热进行数值研究,并采用基于SIMPLEC方法的有限体积法进行数值求解。结合流场分布特点,利用局部Nu数和平均Nu数分析动环、静环表面的对流换热性能。结果表明:静环表面对流换热系数的变化规律与动环转速和冲洗量之间的相对大小有关;动环表面的对流换热系数则主要与转速相关;采用不同模型得到的动环表面平均Nu数关联式在低Re数时差别不大,但高Re数下基于机械密封结构模型的关联式较基于圆筒模型的关联式适用性更好。
- 王志豪索双富黄伟峰李永健王玉明
- 关键词：机械密封对流换热数值仿真
- 周向波度机械密封的流固耦合被引量：9
- 2011年
- 以波度密封为例,建立了考虑静环倾斜时流体动压型机械密封的流固耦合三维性能分析模型,研究了静环倾斜量、密封环弹性变形对端面压强分布、密封性能的影响规律;同时改变结构参数和操作参数,研究其对端面弹性变形的影响规律。结果表明:弹性变形及静环的倾斜对端面的压强分布、密封性能影响显著,使端面间隙由外径向内径形成收敛型,周向波度及端面最小膜厚发生变化,流体动静压的共同作用导致开启力、泄漏率增加,液膜刚度下降;同时,密封性能受操作参数的影响明显。
- 刘伟刘莹王玉明彭旭东
- 关键词：机械密封波度流体动压流固耦合
- 基于Reynolds方程和基于N-S方程的干气密封性能分析对比被引量：6
- 2010年
- 分别基于Reynolds方程和N-S方程对螺旋槽式干气密封的间隙流场进行了数值研究。在改变转速、出口背压、入口压力和密封间隙的情况下,对两种方法得到的泄漏率和开启力等结果进行了对比。研究发现,随着转速、压差和密封间隙的增大,由Reynolds方程得到的结果会越来越偏离由N-S方程得到的结果。N-S方程可以正确描述堵塞流现象,但Reynolds方程则不能。但总体而言由Reynolds方程得到的密封性能结果在该文选取的工况参数范围内与由N-S方程得到的结果比较接近。从两种方程的数学和物理差异出发对这些结果进行了解释和分析,对于两种方法在干气密封性能分析中的优缺点和适用性进行了总结。
- 黄伟峰高志黎安伟索双富刘莹刘向锋王玉明
- 关键词：干气密封值模拟REYNOLDS方程N-S方程
- 静压式机械密封流固耦合的理论分析被引量：9
- 2011年
- 针对一种收敛间隙静压式机械密封,建立了机械密封流固耦合模型,采用有限元方法求解不可压缩Reynolds方程,得到密封间隙流体压力分布,采用ANSYS有限元软件计算密封组件的弹性变形,利用两者之间自动迭代计算实现流固耦合分析。结果表明,高压工况下,静压式机械密封间隙的压力分布受到密封端面变形的影响,同时又会影响到端面的变形。该流固耦合分析考虑了密封组件之间的接触摩擦和预紧作用,能够准确反映高压流体和密封结构的相互影响。计算得到的泄漏量与实验值吻合,对特殊工况下静压式机械密封的流固耦合研究具有参考意义。
- 刘向锋魏琳宗黄伟峰刘莹
- 关键词：机械密封流固耦合有限元
- 丁腈橡胶O形圈的静密封及微动密封特性被引量：49
- 2012年
- 利用有限元软件Abaqus建立丁腈橡胶O形圈的轴对称有限元分析模型,分析丁腈橡胶O形圈作为静密封和微动密封时的性能参数。研究表明,O形圈作为静密封时,当流体压力达到6 MPa以上时,必须使用挡圈来避免装配间隙倒角处的剪切失效并提高O形圈的工作压力;在微动密封内外行程中,O形圈的Von Mises应力分布存在较大差异,极值位置变化趋势相反,并且内外行程分别存在一随流体压力增加而增加的固定临界黏滑位移,微动位移小于该值时,O形圈处于黏滑状态,微动位移大于该值时,O形圈发生完全滑动;压缩率增加时,O形圈往复运动过程中受到的滑动摩擦力会急剧增加,在保证密封性的基础上,压缩率取值不宜过大。
- 吴琼索双富刘向锋黄伟峰王玉明
- 关键词：O形圈丁腈橡胶压缩率
- 丁腈橡胶O形圈往复密封性能实验研究被引量：42
- 2012年
- 根据《用于评估液压往复密封应用的标准试验方法》设计往复密封标准试验台,能够对不同类型的密封环进行整环测试;对不同工况下的丁腈橡胶O形圈进行实验研究,并与工程解进行比较和分析,结果具有较好的一致性。结果表明:丁腈橡胶的力-位移响应滞后性很明显;同样的工况条件下,润滑油的润滑与减摩效果优于去离子水;在小压差范围内,随压力增加,摩擦力基本呈线性增加;随往复速度增加,摩擦力会逐渐增大,但增长率会逐渐变小,直至滑动摩擦力达到稳定值。
- 吴琼索双富廖传军黄伟峰刘向锋
- 关键词：丁腈橡胶O形圈
