接触式机械密封外圆周织构强化换热机理研究

摘要：

冲洗是强化机械密封换热的主要措施之一,但在一些特殊场合下冲洗量的大小往往是给定的,因此,需要采取一些强制换热措施来改善机械密封的运行环境.通过在密封环的外周面开设织构,针对冲洗量一定的情况,基于SST k-ω湍流模型,采用Ω方法分析了不同转速下织构深径比对端面温度、外周面局部努塞尔数Nu和织构区域流场的影响,对比研究了动环织构和静环织构的换热机理.研究结果表明:在相同工况、冲洗量和织构几何参数条件下,若动静环外周面单独开设织构,则动环的换热效果更佳.在相同转速下,动环外周面开设织构时,减小深径比会使织构内部换热效果差的区域增大,换热效果减弱,但对于静环织构,减小深径比会使织构流体流动下游侧换热效果差的区域减小,换热效果增强;随着转速的增大,较小深径比动环织构内部出现了新的差换热效果区域,单位面积换热强度显著下降.因此,为获取较优的换热效果,在低转速下宜选取小深径比织构,而在高转速下应选取大深径比织构.

关键词：表面织构、外周面、接触式机械密封、强化换热

所属期刊栏目：34

分类号：TH117.1

资助基金：浙江省自然科学基金重大项目;国家自然科学基金;国家重点研发计划

在线出版日期：2023-06-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：1268-1279