密封液膜汽化及性能的内摩擦效应和黏温效应分析

以水为润滑介质的机械密封常因水的温度较高和润滑膜内摩擦生热等因素导致液膜汽化并对密封性能产生影响,为了研究液膜汽化特性和密封性能与黏温效应和内摩擦效应(两效应)的关系,建立了动压型机械密封液膜汽化计算模型,并考虑了水的饱和温度与压力关系、黏温关系和流体内摩擦效应.研究表明:两效应主要通过介质黏度变化对润滑膜特性和密封性能产生影响,对于温度较高的密封介质,润滑膜的温度变化主要取决于内摩擦热导致的温升、常温泵送流导致的降温,黏温效应以黏度变化体现温度变化,同时导致内摩擦热、泵送效应和动压效应的变化进而影响膜压、膜温和相变;高转速时两效应对膜压、膜温影响较明显;转速低于5000 r·min-1时,随转速增大,液相汽化受到显著抑制,汽化程度快速下降,转速高于5000 r·min-1后,高转速导致的内摩擦热升温、扩散间隙汽化加剧和高速流对汽泡的携带扩散,使汽化程度回升,而忽略两效应的结果偏差显著;内摩擦效应使开启力减小、泄漏量增大;黏温效应使开启力增大、泄漏量减小.