边界压力波动对液膜端面机械密封空化及性能的影响

摘要：

泵在流量调节、流体激振等工况下会发生大范围的压力波动,易导致机械密封"失稳",影响泵体安全运行.本文通过建立螺旋槽型三维液膜模型,采用Mixture多相流模型及Zwart-Gerber-Belamri空化模型,探究边界压力波动对密封液膜端面空化及密封性能演变规律.结果表明,边界压力波动工况下,气相体积分数波动与压力波动之间存在相位差;相比于外径侧压力波动,内径侧压力波动对端面空化的影响较大;外径侧压力波动对密封性能的影响较小且跟随性较好,内径侧压力波动工况则相反;此外,内径侧压力波动工况下,临界压力使得气相体积分数为0且临界压力与波动周期有关,端面空化消失致使密封性能曲线急剧变化.基于边界压力波动对液膜密封的影响研究,泵用机械密封应采取旋转式密封形式(压力波动作用在外径侧),以减小泵内压力波动对机械密封产生的影响.

关键词：压力波动、机械密封、空化、密封性能

所属期刊栏目：41

分类号：TB42(工业通用技术与设备)

资助基金：国家重点研发计划2020YFB2010002

在线出版日期：2022-10-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：5175-5187