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螺旋槽干气密封系统轴向振动响应及结构优化
2014-03-14 点击: 作者: 来源:

螺旋槽干气密封系统轴向振动响应及结构优化

【作者】 张伟政; 俞树荣; 丁雪兴; 韩明君; 杜兆年;

【机构】 兰州理工大学石油化工学院; 兰州理工大学温州泵阀工程研究院; 兰州理工大学理学院;

【摘要】 以密封静环为振子建立了气膜-密封环流固耦合系统轴向振动的计算模型,利用PH线性化方法、复函数分离变量法和小参数迭代法近似求解雷诺方程,求得了气膜动压近似解析式,进而求出了气膜推力.以此推力作为振动方程的激振力,建立了轴向单自由度受迫振动方程;利用龙格-库塔法求解,获得了不同螺旋角和槽深响应的振动相轨图和时间历程图,并分析了螺旋角和槽深对振动位移的影响.研究结果表明:螺旋角和槽深对振动参数均有影响,其中螺旋角对振动最为显著.改变螺旋角和槽深数值可以控制密封环的振幅,通过选择其最佳值可以保证干气密封运行的稳定性.本实例的最佳值为螺旋角74°58′48,″槽深5μm,与试验数据基本一致.

【关键词】 螺旋槽; 干气密封; 流固耦合; 轴向振动; 结构优化;