工况突变对流体静压型机械密封性能的影响研究-化工过程机械专业论文.docxVIP

唰唰览 。川川川肉 。 恻唰唰呵AE· 唰mm唰a1 川 唰唰览 。 川川川肉 。 恻唰唰呵AE· 唰mm唰a1 川川川EU 川川川00 . . 阳刚肌川at 唰Y Performance Analysis of A Hydrostatic Mechanical Seal During Operation Condition Variations Candidate: Fang Yanfeng Advisor: Peng Xudong，Meng Xiangkai College of Mechanical Engineering Zhejiang University of Technology Oct 2010 浙江工业大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究工 作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外，本论文不包含其他个 人或集体已经发表戒撰写过的研究成果，也不含为获得浙江工业大学或其它教育 机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均 已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。 作者签名: 日期:J40 年 l立月J.b日 ，峰l ，峰l| μ仰lo 、du 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1、必威体育官网网址口，在一一一年解密后适用本授权书。 2、不必威体育官网网址团。 (请在以上相应方框内打俨) 日期:;40 年/J.，月 4 日 日期:l)L11To年/儿月 :;.1 日 浙江工业λ 学硕士学位论文 工况突变对流体静压型机械密封性能的影晌研究 摘要 核主冷泵用机械密封处于高温、高压工作环境中，受注入水量剧烈波动、生冷泵工 作状态突变成密划辅助系统故障等的影响，密封介质温度将在短时间内瞬时升高或产生 载荷突变(闭合力突然增加)。这些工况突变将会导致端困间的润滑状态恶化，引起端面 磨损，泄漏率陡增，润滑液膜不稳定等一系列问题，造成机械密封偏离设计工况运行， 严重影响了机械密封的稳定、安伞和长寿命运行。因此，研究这础工况突变对密封性能 的影响规律，对提高核主冷架用机械密封的安全性和可靠性具有重要意义。 首先，考虑流体粘度随压力和温度的变化，针对工况突变对流体静版型机械密封性 能的影响，建立了广义雷诺方程、能最方程和热传导方程的稿合理论模型 (THD). 并对 这略控制方程进行了无量纲化，利用有限差分法对方程进行数值计算。在稳态 况下， 研究了儿何参数对流体静压型机械密封性能的影响规律，获得了最优几何参数值。 其次，在弱瞬态热传导和强瞬态热传导条件下，分别研究了非平衡态下密封介质瞬 态温升对流体静压型机械密封性能的影响规律。结果表明，介质瞬态温升会破坏宿封的 原有状态:温升越快，密封性能参数波动幅度就越大，但最终达到的稳定值不变:考虑 强瞬态热传导时的开启力峰值要比考虑弱瞬态热传导时的大.13.泄漏率、摩擦力、摩擦 扭矩及开漏比的变化趋势要缓慢。对应于不同的儿例参数，介质瞬态温升对密封性能的 影响也会有所不同。 最后，考虑了工况突变引起的膜厚变化，即轴向振动。结果表明，工况突变会导致 流体静压型机械密封在短时间内从某个稳定状态迁移到另…稳定状态，液膜厚度及各密 封性能参数相应地从某个平衡值变化到新的平衡值。 本文在计算过程中，对祖升形式及传热边界条件进行了简化，真实模拟与实验模拟 还有待开展。 关键词:流体静压型机械密封，有限差分法，瞬态温升，密封性能，核守泵 浙江工业大学硕土学位论文 PERFORMANCE ANALYSIS OF A HYDROSTATIC MECHANICAL SEAL DURING OPERATION CONDITION VARIATIONS ABSTRACT A hydrostatic coned face seal is usually used in reactor coolant pumps (RC肘， which operate in heavy duty and high tempera阳re conditions. With the variations of the inlet water flow rate or temperature and the operating conditions of a RCP and the failure of auxiliary systems of the seal，the tempera阳re