用于幂律流体螺旋槽液膜机械密封性能的解析法

Approximate analytic method for mechanical seal performance of spiral groove liquid film sealing power-law fluid
CHEN Guo, SONG Pengyun *
(Faculty of Chemical Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming,Yunnan 650500, China)
排灌机械工程学报
I.TonmAl of Drniraj(K And Irrigation Machiii^rf Enj{in^rinKl
■ 20F1e9b年. 20219
I
Vol 第 3 7 卷.3 9 6 9 /j .issn. 1674-8530.16.0223
n ence o f consistency coefficient m and flow behavior index on the seal performance was analyzed by
the approxim ate analytic method. The results show that the opening force increases w ith the increasing
A b s tra c t ：In order to deeply analyze the performance o f the spiral groove upstream pum ping liq u id me­ chanical seal when the seal m edium is non-Newtonian flu id , power-law flu id as the research ob je ct, the Reynolds equation and the tw o-dim ensional steady flow flow ing equation o f Newtonian flu id were re­ spectively replaced by the Reynolds equation and the flow ing equation power-law based on M uijderm an;s pressure governing equation fo r Newtonian liq u id lubricated bearing- Then the pressure d istrib u tio n and the sealing perform ance parameters o f the seal, such as the opening force and the lea­ kage , were obtained. A comparison was made w ith the results fo r the approxim ate analytic method and the num erical sim ulation by Fluent software and the results between the two are consistent. The in flu ­
用于幂律流体螺旋槽液膜机械密封 性能的解析法
陈 果 ，宋 鹏 云 *
( 昆明理工大学化学工程学院，云南昆明650500)
陈果
摘 要 ：为 深 入 研 究 密 封 介 质 为 非 牛 顿 流 体 的 螺 旋 槽 上 游 泵 送 机 械 密 封 性 能 ，以幂律流体为研究 对 象 ，基 于 M uijderm an推 导 牛 顿 流 体 润 滑 轴 承 的 端 面 压 力 分 布 表 达 式 ，把 幂 律 流 体 二 维 定 常 流 动 雷 诺 方 程 和 流 量 方 程 分 别 替 换 牛 顿 流 体 的 表 达 形 式 ，获 得 了 密 封 端 面 流 场 的 压 力 分 布 表 达 式 ，进 而 得 到 密 封 开 启 力 、泄漏率等性能参数.将 解 析 所 得 结 果 与 采 用 F lu e n t模 拟 结 果 进 行 比 较 ， 两者数据吻合.再 基 于 近 似 解 析 法 , 分 别 分 析 了 稠 度 系 数 m 和 流 性 指 数 n■对 密 封 性 能 的 影 响 ，结 果 表 明 ，密 封 开 启 力 随 流 性 指 数 n 和 稠 度 系 数 m 的增大而增大. 对 于 泄 漏 率 而 言 ，当密封胀塑性 流 体 时 ，流 性 指 数 n 和 稠 度 系 数 m 几乎没有影响. 当 密 封 假 塑 性 流 体 时 ，处 于 较 小 膜 厚 时 受 稠 度 系 数 m 和 流 性 指 数 n 的 影 响 甚 微 ，但 处 于 较 大 膜 厚 时 随 流 性 指 数 n 和 糊 度 系 数 m 增大而变大. 关键词：螺旋 槽 ; 机 械 密 封 ; 幂 律 流 体 ; 近似解析法;上游泵送 中图分类号：S 277.9; T H 1 3 6 文献标志码：A 文章编号：1 6 7 4 -8 5 3 0 (2 0 1 9 )0 2 -0 1 4 8 -0 6 陈 果 ，宋 鹏 云 • 用 于 幂 律 流 体 蟪旋槽液 膜 机 械 密 封 性 能 的 解 析 法 [ J ] . 排 灌 机 械 工 程 学 报 ,2019,37(2) :148-1S3,173. CHEN Guo, SONG Pei^yun. Approximate analytic method for mechanical seal performance of spiral groove liquid film sealing powerlaw fluid[ J ]. Journal of drainage and irrigation machinery engmeering(JDIME) , 2019,37(2} ：148-153,173. (in Chinese)