抗事故包装箱密封结构性能研究

目的为抗事故包装箱密封结构设计提供依据。方法介绍2种抗事故包装箱密封结构的设计,分析经历事故场景后2种密封结构的密封面变形和O形密封圈压缩率变化情况,开展密封性能试验。结果端面密封结构经历事故场景后,O形密封圈压缩率不小于15%时,密封结构检测漏率为环境本底漏率,压缩率降至10%时,漏率明显增加,但仍能达到1μPa·m3/s量级,压缩率降至5%时,密封结构彻底失效。柱面密封结构的联接螺栓即使经历事故场景后全部失效,密封结构的密封性能也基本保持不变,检测漏率为环境本底漏率。结论柱面密封结构抵御事故风险的能力更强。     

串联密封结构的泄漏规律研究

以串联双密封结构为研究对象,建立了串联密封结构系统的数学模型,通过理论分析和数值计算,揭示了串联密封结构系统正压泄漏的漏率、漏量与泄漏时间关系的规律及其影响因素.串联密封结构的泄漏规律可用于串联密封结构系统的设计、检漏和泄漏安全评估.     

真空环境中受内压双重橡胶圈密封结构漏率的计算

从橡胶圈密封机理出发 ,讨论了真空环境中受内压双重橡胶圈密封结构的计算模型 ,提出了计算漏率的方法。     

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.     

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.     

检漏容器的密封性能对航天器总漏率测试的影响研究

采用非真空氦质谱累积法进行航天器密封系统的总漏率测试时,需要检漏容器对密封系统泄漏出的氦气进行收集。本文通过理论分析,并用正压氦漏孔模拟航天器密封系统的泄漏进行试验验证,得出了检漏容器的密封性能对航天器密封系统总漏率测试的影响,为检漏容器的泄漏给出了建议指标。     

便于插拔的真空密封圈快速压紧器的设计

为了满足某些真空装备的快速密封和便于插拔的要求,本文设计了一种便于插拔的真空密封圈快速压紧器。采用组合式梯形密封槽的结构并优化了密封槽的设计参数,确定了压紧凸轮的尺寸和排布方式。对密封压紧器进行有限元分析,结果显示密封圈压紧后接触应力远大于介质压力,凸轮能均匀地压紧密封圈。对用该压紧器压紧的真空腔体进行真空检漏测试,结果表明用真空腔体漏率低于允许漏率,符合设计要求。     

超流氦杜瓦密封技术研究

介绍了超流氦制冷技术的现状与发展趋势,对超流氦特性、超流氦杜瓦技术以及密封技术进行了分析与研究,设计了多种密封结构,对5种纯金属和4种法兰结构分别在液氮、液氦温度下进行了密封性能实验,并取得了较好的实验结果,在液氦温度下,实测漏率≤(2～3)×10-8Pa·L/S.     

可用于氘氚气体输运的气体循环增压泵性能测试

针对ITER氚循环增压输运需求，自主研制了气体循环增压泵，包括主泵和后级泵。主泵采用斜盘式往复柱塞结构，3个往复柱塞完成五级压缩，达到粗真空和增压效果。后级泵采用摇摆柱塞式结构，以增加流量并降低极限真空，使入口压力达到50Pa的同时出口压力仍能达到0.4MPa。使用全金属双层波纹管完全隔离主轴系统和工作气腔，保持了输运气体的纯净度。使用金属C型密封圈作为气腔与外部环境的静密封，整机密封漏率低于1.0×10^-7Pa·m³/s。测试结果表明，自研气体循环增压泵可以满足氚循环增压输运要求。     

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。     

Handling hostile environments at a stroke

Premature seal failure in reciprocating pumps present users with both operational and maintenance problems. In general, standard elastomers in the plunger packing fail due to frictional heat and abrasion generated by the mechanical movement of the plunger. In this article Fred Pipper of Utex Industries, describes the development and testing of a new nitrile-based elastomer system for sealing reciprocating pumps, which possesses high wear and anti-abrasion properties.     

Evaluation and optimization of seal behaviour through solid contamination of heat‐sealed films

A method is presented to apply solid powder/granulate contamination (ground coffee and blood powder) in between the heat conductive seals of flexible packaging materials. A response surface method is tested and validated to optimize seal strength of heat conductive sealing with and without solid contamination. In this study, a maximal seal strength is defined as optimal. Using these methods, three typical packaging films with varying seal layer composition (metallocene linear low‐density polyethylene (LLDPE), plastomer, and sodium ionomer) are maximized towards contaminated seal strength. Contamination caused a decrease in seal strength and narrowed down the process window (seal temperature and time combinations) in which at least 90% of the maximal strength is obtained. The influence of seal layer composition on the clean and solid (ground coffee and blood powder) contaminated seal performance (seal strength, process window, and leak tightness) was evaluated. The film with the plastomer‐based seal layer outperformed the other films with respect to the width of the process window. It also reached a higher seal strength and a higher amount of leak tight seals (evaluated with the dye penetration test) after optimization. The hot tack test was evaluated as predictive test for the contaminated seal strength. The results of this study do not support an indicative relationship.     

航空发动机直通型篦齿封严鼓筒气动力分析

鼓筒篦齿是航空发动机风扇部分的重要封严结构,其密封性能极大地影响着航空发动机的整机性能。为了充分认识鼓式篦齿封严结构中齿腔内的压力分布,了解篦齿封严机理,该文采用数值方法对鼓筒篦齿封严流场进行了仿真分析,重点讨论了旋转速度和篦齿封严出口静压对鼓筒表面气动力的影响。仿真结果表明:1)沿着流动方向鼓筒表面静压总体上呈现先减小后增大的变化趋势;2)与旋转速度的变化相比,篦齿封严出口静压的变化对鼓筒表面静压的影响更为显著;3)旋转速度一定时,鼓筒表面静压随着篦齿封严出口静压的增大线性增大。     

Seal bond characterization of laminated plastic food cups by scanning electron and optic microscopes

Heat seals of laminated semi‐rigid food cups were evaluated to characterize the seal bond. Laminated lidding material was sealed at temperatures of 160–180°C to thermoformed cups. Various seal regions of the cups with different ultrasonic signal strengths (%) were sectioned at the rim and examined using optical and scanning electron microscopes (SEM). Ultrasonic signals were able to pinpoint seal defects; however, the magnitude of the signals did not relate to the actual seal condition or seal quality affected by the sealing process. This was attributed to the very short seal width and non‐parallel surface of the heat seal, which possibly resulted in signal loss by reflection and scattering from the seal surface. C‐scan of ultrasound, SEM and optical microscopic images provided the information that the heat‐sealing process was unstable, due to insufficient and non‐uniform heat‐seal temperature or pressure, misalignment of the sealing jaws or non‐parallel sealing or cutting unit configuration. Copyright © 2004 John Wiley & Sons, Ltd.     

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。     

飞机舱门密封结构的气密可靠性研究

采用可靠性思想分析飞机舱门密封结构参数对密封性能的影响。对两种型号的舱门密封带进行整体规格的压缩实验,拟合成Ogden模型代入有限元计算获得门体与门框的二次接触力的隐式响应关系。将关门行程、装配尺寸、挡件尺寸等视为随机变量,采用Monte Carlo法对两种密封带的气密可靠性进行比较,得到了密封结构参数的均值灵敏度和方差灵敏度,对舱门密封带选型与结构的优化设计提供参考。     

莱洛三角形微孔织构化端面密封性能数值模拟

基于微孔型表面织构在改善机械端面密封性能方面的优势,提出了一种新型的莱洛三角形微孔表面织构,并利用数值模拟方法考察了莱洛三角形微孔织构化端面的密封性能。首先,在动环表面上分别设置圆形、三角形、莱洛三角形三种微孔表面织构。然后,利用GAMBIT软件进行3种微孔织构化密封端面模型网格划分,利用Fluent软件分析密封端面的流场特性并获得其流场压力分布。最后,总结出3种微孔织构化密封端面的开启力、泄漏率和开漏比随织构面积率、孔深、密封间隙、操作压力及转速的变化规律。结果表明：3种微孔织构化密封端面的开启力和泄漏率随着密封参数的变化具有相同的变化规律;当S_p＝10%,h_d＝3～4 μm,h_p<3 μm,p_i<0.3 MPa时,3种微孔织构化密封端面均呈现出较好的密封性能;相比于圆形、三角形微孔织构化密封端面,莱洛三角形微孔织构化密封端面具有较大的开启力和较小的泄漏率,同时具有较大的开漏比。研究成果可为微孔织构化机械端面的密封参数优化设计提供参考。