激光加工多孔端面机械密封中空化边界条件的比较

建立了激光加工多孔端面机械密封(LST-MS)的动压分析理论模型,在Half-Sommerfeld、Reynolds和JFO等3种不同空化边界条件下应用有限元法求解了端面流体膜压的Reynolds控制方程,研究了微孔结构参数及操作条件对端面无量纲平均动压的影响规律,并对上述空化算法的计算速度和精度进行了比较。结果表明,在一般情况下,采用Reynolds和JFO空化边界条件具有十分接近的预测精度,但是前者的预测速度明显优于后者,而采用Half-Sommerfeld空化边界条件预测精度则很差,建议此时采用Reynolds空化边界条件;对于不能采用Reynolds空化边界条件的情况,则建议采用JFO空化边界条件进行预测分析。

激光加工多孔端面机械密封的理论研究

通过建立矩形截面轮廓激光加工多孔端面机械密封的理论分析模型,采用有限元方法求解雷诺方程,研究了不同微孔结构参数及工况参数对密封端面平均压力的影响规律,以能够产生最大端面平均压力为优化目标,指出微孔深径比最优值应不小于0.1,面积密度最优值大约为0.2。该研究方法与结果对多孔端机械密封的设计和使用具有重要意义。

激光加工多孔端面机械密封静压分析

建立了在部分密封端面上加工微孔的激光加工多孔端面机械密封理论分析模型,用有限元法求解雷诺方程,获得了不同微孔结构参数下端面的无量纲膜压分布,以获得最大端面静压为目标,提出了微孔结构参数的最优值,指出开孔区长度比最优值约为0.6,面积密度最优值大约为0.5。研究表明在部分密封端面上加工微孔可有效增大端面静压。