悬臂式柔性支撑柱面气膜密封流场仿真分析及优化

文章旨在通过仿真分析手段,对悬臂式柔性支撑柱面气膜密封的流场特性进行深入探究。研究中,在柔性支撑柱面气膜密封基本理论基础上建立了基于流体力学的数学模型,并利用ANSYS Fluent模拟了气膜密封的流场动态过程。通过对比不同条件下的仿真结果,揭示支撑板厚度、支撑板数量、支撑板材料对密封性能的影响规律。研究结果表明,增加悬臂支撑板厚度、适当选择支撑板数量可有效增加气膜密封性。

悬臂式柔性支撑柱面气膜密封力学性能研究

基于三维SolidWorks软件建立柱面气膜悬臂式柔性支撑结构模型,分析柔性支撑结构对柱面气膜密封结构稳定性的影响;采用单向流固耦合的仿真方法,研究悬臂支撑板厚度、支撑结构材料、悬臂支撑数量,以及气膜操作参数转速和压差,对悬臂式柔性支撑结构和浮环的最大变形、最大应力应变有影响。结果表明:随悬臂支撑板厚度增大,平均变形量和平均等效应力减小;随悬臂支撑板数量增加,最大变形量逐渐减小,最大等效应力先增大后减小;研究的铝合金、铍青铜、不锈钢及钛合金4种悬臂支撑板中,不锈钢材料悬臂支撑板的最大变形量最小,承受的最大等效应力最大;随着转速和压差的增加,悬臂支撑板最大变形量以及最大等效应力均逐渐增加。在研究范围内,柔性支撑结构可以减小浮环的变形量,浮环变形量小于最小气膜厚度,保证了密封结构稳定运行。

悬臂式水下输送管道的水击分析

悬臂式水下矿石管道输送系统突然停泵发生水击,将对管道系统造成严重破坏。利用流体仿真软件,分析了其水击时稳态水力坡度线、水击包络线、水泵流量历时曲线、水泵转速历时曲线、止回阀节点水击压力等变化过程。结果表明:此系统突然停泵而引起水击,若没有安装止回阀,水泵发生严重的倒流和倒转现象;而安装了止回阀的系统,其水泵无倒转现象,且倒流流量小,只持续了很短时间;使用3 s快闭90%+8 s慢关10%的止回阀并未使水击水头超过正常工作水头;安装了止回阀后,水击的最大水头和最低水头的波动范围均明显增加。