空调用滚动转子式压缩机内制冷剂泄漏的研究

滚动转子式压缩机内制冷剂泄漏，主要是以溶于润滑油的形式来进行的，通过润滑油流动模型来模拟计算制冷剂的泄漏量。计算结果表明：径向间隙的泄漏量最大，其次是转子通向吸气腔的轴向端面间隙的泄漏量。通过变间隙的性能试验来间接验证泄漏对滚动转子式压缩机的影响。因此合理地设计泄漏间隙值，可以有效地降低滚动转子式压缩机的泄漏损失。     

论涡旋式空气压缩机泄漏模型的建立

泄漏是造成涡旋压缩机功耗损失的重要因素之一,因此泄漏是影响涡旋压缩机效率的关键因素,而影响泄漏的因素又很多,除了泄漏通道面积以外,转速及润滑油的密封作用对泄漏量也有很大影响。为能完整、准确地模拟压缩机的工作过程,需建立相应的泄漏模型。求解泄漏模型是求解热力学模型的基础和前提。可将动、静涡盘间的泄漏分为两类,一类是通过型线轴向啮合间隙的径向泄漏,另一类是通过型线径向啮合间隙的切向泄漏。     

自由活塞斯特林发动机间隙密封泄漏特性分析

间隙密封技术是自由活塞斯特林发动机的一项关键技术,间隙密封避免了摩擦损耗,不需要润滑,对自由活塞斯特林发动机整机性能的提高起到了重要的作用。本文建立了自由活塞斯特林发动机间隙密封双边运动的一维层流模型,结合施密特等温分析法,对一台输出功率为100 W的自由活塞斯特林发动机计算了工作腔与缓冲腔之间的泄漏率曲线和单个循环工作腔向缓冲腔泄漏的泄漏量,并比较了不同间隙宽度情况下泄漏损失所占的比重,得到了最大允许的密封间隙宽度。同时,建立带有进出口的二维模型,运用Fluent进行了数值模拟,并与一维层流模型计算结果进行对比,得出二者泄漏率基本一致的结果,但由于间隙流动处进出口体积骤变的存在,二维模型数值模拟结果泄漏率略低于一维层流模型,更接近实际情况。     

间隙对涡轮分子泵轴气特性影响的蒙特卡罗模拟

本文建立了包括间隙泄漏在内的涡轮叶片三维分子动力学抽气模型。运用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ 方法计算单叶列的抽气性能，研究了涡轮分子泵中运动叶列顶端与泵壁间的间隙泄漏效果。计算结果展示出间隙相对叶列长度的大小（间隙比）对压缩比有很大影响，尤其是在高的叶列运动速度和重分子量气体下抽气。间隙效果对抽速影响较小。     

间隙对涡轮分子泵抽气特性影响的蒙特卡罗模拟

本文建立了包括间隙泄漏在内的涡轮叶片三维分子动力学抽气模型．运用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法计算单叶列的抽气性能，研究了涡轮分子泵中运动叶列顶端与泵壁间的间隙泄漏效果．计算结果展示出间隙相对叶列长度的大小（间隙比）对压缩比有很大影响，尤其是在高的叶列运动速度和重分子量气体下抽气．间隙效果对抽速影响较小．     

二氧化碳跨临界压缩机研究进展

滑片式压缩机是容积式压缩机的一种。气体在滑片式压缩机压缩过程中的泄漏途径有周边密封间隙、转子表面间隙、滑片端部间隙和再膨胀等。因为在滑片式CO2压缩机中泄漏损失是影响容积效率的重要因素，而压降损失对容积效率的影响很小，所以容积效率会随转速的提高而增大。对于滑片式CO2压缩机来说，即使转速很高，其吸气压降值也很小，因而与R134a压缩机相比，它更适于在高转速的条件下工作。由于泄漏损失随转速的升高而下降，而压力损失随转速的升高而增加，所以指示效率会随转速的增加略显凸形。     

滤油机涡旋真空泵泄漏损耗及密封研究

在真空滤油机研发过程中,对其真空获得设备前置涡旋真空泵的研究是一个重要的方面。涡旋真空泵在运行过程中,动、静涡旋盘之间间隙的存在导致了气体泄漏损耗,该因素会影响涡旋真空泵的极限真空度及其工作性能。分析了涡旋真空泵的径向泄漏及切向泄漏,计算了泄漏消耗的功率,说明了密封条原理和特点,提出了径向间隙和轴向间隙的密封措施,对提高涡旋真空泵抽速、改善其机构性能方面具有重要理论意义和工程实用价值,涡旋真空泵将在油处理行业得到进一步推广应用。     

双螺杆真空泵封闭容积间压力和泄漏特性研究

研究了双螺杆泵转子封闭容积间泄漏过程,推导出双螺杆泵在达到极限真空时平均泄漏量、内部平均压力的计算方程。计算结果表明:螺杆上不同封闭容积之间的泄漏量和压力相差很大。随着转子周边各间隙的减小,吸气端的泄漏量和压力迅速减小,排气端则相对平缓;螺杆各封闭容积间,通过圆周间隙的泄漏量与通过径向间隙、齿侧间隙泄漏量之和的差值随着转子各间隙的减小而减小。当转子间间隙小于一定值时,通过径向间隙和齿侧间隙的泄漏量会大于通过圆周间隙的泄漏量。     

偏心率和转速对迷宫密封力和动力学参数影响分析研究

通过数值方法和商用CFD(计算流体动力学)软件对密封-转子系统进行建模和求解,研究了5种偏心率和5种转速下的计算机求解时间、流场压力分布、密封力的变化情况,并对泄漏量影响分析和迷宫密封动力学参数影响进行分析研究。研究结果表明:该方法能较好地模拟计算迷宫密封泄漏量和动力学参数,得到腔室压力随着偏心率增大而增大,密封切向力随着偏心率、转速的增大而增大,密封径向力随着偏心率、转速的增大而负向增大;通过密封长度、密封间隙、密封压差对泄漏量影响计算,三者变化率分别为6.62%,65.21%和69.97%,表明密封间隙和压差变化是影响泄漏量变化的重要影响因素;通过密封压差和密封长度对动力学参数影响分析,得出增大密封压差和密封长度不利于系统稳定、增大密封间隙会使得系统趋于稳定。     

深冷文献消息(国内部分)

<正>930401气体通过小间隙泄漏量的计算模型袁秀玲等《流体工程》1993 №3 17~20建立了计算小间隙内气体泄漏量的数学模型,模型中同时考虑了惯性力和粘性力的影响。泄漏量的理论值与实验值吻合良好。930402国内外冷却塔风机综述     

无油涡旋压缩机涡旋齿齿顶密封结构的研究

本文对无油涡旋压缩机涡旋齿齿顶密封结构进行优化,提出一种新型径向组合密封结构,利用几何和工程流体力学的方法,推导出基圆渐开线无油涡旋压缩机齿顶光滑间隙密封、齿顶迷宫密封、齿顶组合密封泄漏量的算法,建立了无油涡旋压缩机相邻压缩腔实验台,分别测量了3种密封结构在相同压差条件下的气体泄漏量,并研究了无油涡旋压缩机动涡旋盘转速对泄漏量的影响。对比实验与理论计算结果可得：理论计算结果与实验结果基本相近,光滑密封与迷宫密封泄漏量随压差的增大而增大,而组合密封泄漏量与压差成反比,但密封条磨损量增加。迷宫密封泄漏量实测值约为光滑密封实测值的80%,组合密封泄漏量实测值约为光滑密封实测值的63%,且3种密封结构的径向泄漏量随动涡旋盘转速的提高而降低,当动涡旋盘转速超过4 000 m/s时趋于平稳。     

迷宫密封结构对泄漏量和轴系临界转速影响分析研究

通过数值方法对转子-轴承-密封系统动力学模型求解,对3种密封间隙、8种密封直径、8种压差、8种入口损失率和21种密封长度对泄漏量和临界转速的影响进行研究;通过密封结构对轴系临界转速影响规律进行研究,对比分析了有、无密封力作用下转子-轴承-密封系统对临界转速影响。研究结果表明：通过与DYNLAB程序、TASCFlow程序的结果对比分析,该数学模型能较好的模拟计算泄漏量和转子系统临界转速;通过泄漏量影响规律研究,得出泄漏量随着密封间隙、密封直径和密封长度得增大而增大,泄漏量随压差和入口损失率的增大而减小。通过对临界转速影响规律研究,得到考虑密封会提高临界转速,密封长度的变化对临界转速的影响最大、密封间隙的变化对临界转速影响最小。     

分子流状态平面密封结构漏率预估

本文结合Roth模型建立了分子流状态下的漏率计算模型,得出了平面密封泄漏漏率与密封力 矩、密封面粗糙度之间的对应关系,同时还给出为保证分子流状态,密封力矩、密封面粗糙度应满足的条件.在理论计算的同时,还通过实验证明了漏率预估方法的准确性.     

单金属密封的结构优化及其密封性能研究

针对油气田勘探中,复杂的钻井工况导致动密封工作性能极不稳定的问题,结合单金属密封结构和井底高压环境,利用有限元方法对单金属密封受压情况下的接触压力进行分析。用雷诺方程计算单金属动密封的泄漏率,以减小最大接触压力和泄漏率为优化目标,利用正交试验和F评价方法对单金属密封结构参数进行优化,得到密封结构参数对密封面接触压力和泄漏率的影响情况,并将每个水平数对应的优化目标计算结果分别取平均值,得到不同水平影响下接触压力和泄露率平均值的变化趋势,从而确定密封结构的最优水平值,并借助有限元仿真对优化前后的密封性能进行对比。最后根据优化前后的密封结构参数加工2套密封试件,进行密封实验。仿真分析和实验结果表明：高压工况下优化前的密封面内侧磨损严重,钻井液颗粒容易侵入密封面;而优化后密封面的最大接触压力有所降低,动密封面的最高温度和泄漏率明显降低。研究结果对改进单金属密封的工作性能、提高井下动密封的可靠性有重要的现实意义。     

自由活塞式斯特林制冷机压缩活塞间隙密封泄漏的数值模拟

采用数值模拟的方法,基于压力波和活塞位移波的简谐变化规律,对自由活塞式斯特林制冷机压缩活塞与气缸的间隙密封内氦气建立数值模型,模拟了间隙内氦气在不同工况下的层流流动。结果显示在一个周期内,流过间隙密封的气体体积净流量为0,质量净流量不为0,净流量方向从压缩腔流向背压腔,会造成活塞在工作中向压缩腔偏移。分析结果显示压力波和间隙宽度对泄漏量的影响较大,随充气压力、压比以及间隙的增大,泄漏量增加;活塞运动对其影响较小,当活塞位移波与压力波的相位差小于90°时,相位差增大,泄漏量增加,活塞频率增大,泄漏量增加。     

多级串联密封系统泄漏仿真与实验研究

建立了多级串联密封系统的数学模型,通过理论分析和数值计算,揭示了多级串联密封结构正压泄漏的漏率、漏量与泄漏时间关系的一般规律.给出了三级密封系统泄漏的仿真计算实例.通过三级串联密封泄漏实验验证了多级串联密封泄漏理论的正确性.该泄漏规律可用于多级串联密封结构系统的设计、检漏和泄漏安全评估.     

2D numerical modelling of the TEHD transient behaviour of mechanical face seals

This feature describes how a thermohydrodynamic (THD) transient model of an aligned face seal during start-up has been improved by including a thermoelastic distortion calculation, using the method of influence coefficients. It compares the results obtained with this 2D transient model, when the steady state is reached, with those of a 3D stationary model, which were experimentally validated. A case of thermal instability illustrates how the thermoelastohydrodynamic (TEHD) model may be useful in optimizing mechanical seal design.     

汽轮机叶顶汽封泄漏涡诱导下的压力脉动研究

以某汽轮机级为研究对象,采用三维非定常数值模拟的方法,研究了动叶顶部汽封泄漏涡的涡动特性和泄漏涡影响下汽封腔室内的压力脉动规律。结果表明:叶顶汽封腔室内存在周向螺旋状涡与壁角涡组成的多尺度涡系,涡系的位置和影响范围会随时间经历复杂的变化。叶顶汽封腔室内的压力脉动频率中兼具叶轮旋转的周期性频率和溃散为小尺度涡结构后的高频率。间隙内的多尺度涡结构和动静叶间交替变化的压力场在汽封间隙内的传播是引起汽封腔室内周向压力不均的主要原因。     

Non‐contact vacuum pumps

Non‐contact oil‐free vacuum pumps are widely used in different technological processes such as nanomaterials industry, pharmaceuticals industry, food industry, medicine, etc., thanks to absence of oil seal, high discharge, long operating life, yet low energy consumption. Scroll pumps are of particular interest as they make it possible to isolate bearing assemblies with grease from the working volume of the pump with the help of bellows. Pumping characteristics of non‐contact vacuum pumps are greatly influenced by backward leakage through slot channels of the rotor mechanism. The conductance is the main value characterizing backward leakage. In this paper an efficient method for prompt conductance calculation of slot channels with any geometry with the minimal clearance at a certain point along gas flow direction is presented. The calculation error of the presented method does not exceed 6%. The presented method was used in mathematical models for the pumping process of scroll pumps, claw pumps and Roots pumps. This method is recommended for pumping characteristics calculation of different non‐contact pumps and gas flow rates in vacuum systems channels.