自平衡多级泵节流密封的泄漏流动特性

为研究高扬程大流量自平衡多级泵出水段节流密封的流体介质泄漏特性以及流动机理,建立了3类节流密封的三维数值模型,计算分析了5种径向节流间隙(0.5,0.8,1.0,1.2和1.5 mm)下3类节流密封的泄漏流动、湍动能耗散以及密封流体力等流动特征.研究结果表明:出水段节流密封的泄漏流动特性是密封流体径向缩流比和轴向湍动能耗散率共同作用的结果,径向节流间隙直接影响着径向节流间隙进口处的流体压力和径向缩流比,对节流密封的降压与减速作用显著,而迷宫齿对密封流体的湍动能耗散率的影响较大,膨胀腔体内流体的湍动能耗散率均接近于0,径向节流间隙内流体压力沿轴向方向大致呈现阶梯式下降规律,密封齿能够有效地降低密封流体的压力;转子面密封齿与密封流体的接触以及径向节流间隙增大,是导致第二、三类密封转子面的轴向力显著大于第一类密封的主要原因.