声明
摘要
物理量名称及符号表
第1章 绪论
1．1 课题来源及意义
1．2 干气密封原理
1．2．1 端面动压槽几何形状
1．2．2 干气密封运行机理
1．2．3 典型干气密封结构
1．3 国内外研究现状
1．3．1 密封变形研究方法
1．3．2 变形影响因素
1．4 研究内容
1．4．1 课题的提出
1．4．2 研究内容
第2章 高压干气密封端面间隙气膜特性
2．1 引言
2．2 螺旋槽干气密封的参数
2．2．1 几何参数
2．2．2 密封性能参数
2．3 理论模型
2．3．1 气膜压力控制方程
2．3．2 数学模型的无量纲化
2．3．3 变分方程的建立
2．3．4 边界条件
2．3．5 程序计算流程
2．4 端面间气膜热效应影响分析
2．4．1 端面间气膜实际热力过程影响分析
2．4．2 端面间气膜热粘效应影响分析
2．4．3 介质气体物性参数对热效应的影响
2．5 端面间微尺度效应影响分析
2．5．1 表面粗糙度的影响
2．5．2 气体滑移流效应的影响
2．5．3 微尺度耦合效应的影响
2．6 端面间热粘效应及微尺度效应的耦合影响分析
2．6．1 各效应对密封性能影响比较
2．6．2 热粘效应及微尺度效应间的耦合作用
2．7 本章小结
第3章 高压干气密封变形理论分析方法
3．1 引言
3．2 数学模型
3．3 膜压变形理论
3．3．1 三维实体等参元弹性理论
3．3．2 三维实体等参元有限元法分析过程
3．3．3 弹性变形流固耦合计算
3．4 扭转变形理论
3．4．1 皮采诺环形零件的轴对称变形理论
3．4．2 盖马圆环理论
3．4．3 变形量的计算
3．4．4 扭转变形可靠性验证
3．4．5 圆环理论对密封环的使用范围研究
3．4．6 机械密封膜压扭转变形的计算方法
3．5 综合变形计算方法
3．6 本章小结
第4章 高压干气密封机械变形数值分析
4．1 引言
4．2 膜压变形
4．2．1 材料的影响
4．2．2 操作参数的影响
4．2．3 端面几何结构参数的影响
4．3 扭转变形
4．3．1 材料的影响
4．3．2 密封环单结构因素的影响
4．3．3 多目标结构参数的影响
4．3．4 多目标结构参数的正交法优化
4．4 综合变形
4．4．1 几何模型和计算参数
4．4．2 综合机械变形影响成因分析
4．4．3 各影响因素的影响
4．5 本章小结
第5章 高压干气密封变形实验
5．1 引言
5．2 实验原理
5．3 实验装置
5．3．1 机械设计部分
5．3．2 实验测试项目及方法
5．4 实验方案
5．4．1 实验内容
5．4．2 实验测试模型及参数
5．5 实验结果及分析
5．5．1 实验值与理论值对比分析
5．5．2 静压开启性能试验结果及分析
5．5．3 端面高压变形磨损测试结果及分析
5．5．4 高压干气密封性能测试结果及分析
5．6 本章小结
第6章 结论与展望
6．1 主要结论
6．2 主要创新点
6．3 研究展望
附录A 螺旋槽干气密封解析法
参考文献
致谢
攻读学位期间参加的科研项目和成果
