基于等效泄漏间隙的不同密封结构泄漏率分析

对于不同的密封垫片,由于其截面形状的不同,现有方法难以对其密封性能进行准确对比。基于ANSYS中建立的密封结构有限元模型,能够计算出接触表面上的接触压力。将接触压力转化为等效泄漏间隙,通过雷诺方程计算出接触面上的流体压力分布,进而计算出密封面上的泄漏率。通过对比不同预紧力下,单峰和双峰截面密封垫片的密封性能,对密封垫的设计提供指导。计算结果表明,低预紧力下,单峰截面垫片的密封效果好;高预紧力下,双峰截面垫片的密封效果好。     

基于泄漏率的法兰密封结构垫片参数试验研究

对于压力容器的法兰密封结构而言,预紧比压y和垫片系数m是其设计时依据的两个重要垫片参数,现行压力容器设计规范ASME VIII卷中给出的y和m取值是经验值,且未能与泄漏率关联。对现有基于泄漏率的垫片参数标准试验方法进行分析,指出了其存在的不足之处,开展了石墨缠绕垫片在不同介质压力、不同加卸载循环下的密封性能试验,提出了一种更加贴合工程实际的垫片参数y和m的试验方法。通过对不同垫片初始表面应力下泄漏率与垫片系数m之间关系的拟合,得到满足不同紧密度等级所要求的y和m值,并对y和m取值进行优化使其更加方便工程应用。新的垫片参数试验方法考虑了y和m之间的关联关系,可更加准确全面地反应垫片特性,为开展基于泄漏率的法兰密封结构设计,降低石化装置泄漏率提供支持。     

基于流固耦合的接触式机械密封端面泄漏率的研究

由于没有考虑密封环端面变形的影响,采用经验公式计算接触式机械密封端面的泄漏率存在较大的误差。本文考虑了密封端面泄漏率受密封环端面变形的影响,采用ANSYS和MATLAB软件对密封端面泄漏率进行流固耦合数值求解。研究了密封介质压力pi、密封端面压差Δp、弹簧比压psp和密封端面综合粗糙度σ对接触式机械密封泄漏率Q的影响。通过试验,验证了不同密封介质压力下,密封端面泄漏率数值解的正确性。结果表明,考虑密封环端面变形的数值解比经验公式解更接近测量值。密封端面泄漏率随密封端面综合粗糙度和密封端面压差的增大而加速增大,随介质压力的增大而增大,随弹簧比压的增大而减速增大。本文通过对密封端面泄漏率数值求解,分析泄漏率的影响因素,以期为完善接触式机械密封失效机理起到一定的指导意义。     

环形间隙密封泄漏率计算方法研究

为了提高环形间隙密封在封油时的泄漏率计算精度和效率,通过网格无关性检验和试验验证获得了较准确的数值计算方法,并基于此开展了不同关键因子(表面粗糙度、轴向锥度、偏心量和周向线速度)影响下的理论计算研究.结果显示:工业应用中,间隙内油液流动多为层流,油膜网格层数不小于4层,纵横比取1～1.5时,数值计算结果稳定;层流时,表...     

超高压截止阀阀杆轴向密封力的分析

阐述了超高压截止阀在不同密封型式下轴向力的计算及其确定并加以论证,分析了超高压截止阀的密封机理和密封面加工精度对截止阀轴向力的影响以及密封副材料的选用。     

一种密封静态泄漏率测量装置设计及验证

针对缺少统一的密封泄漏率检定平台情况,设计了一种密封静态泄漏率测量装置,该测量装置能够开展各型密封静态泄漏率检验项目,便于建立起统一的泄漏率评判标准,通过测量装置的调试验证,表明该装置工作可靠,测试数据可以作为评定各型密封试验件密封性能的依据,对航空发动机密封技术提升有重要意义。     

垫片密封泄漏模型研究

本文讨论了现有垫片密封模型及其泄漏率计算方法,对非石棉垫片及柔性石墨增强垫片进行了密封性能试验研究,确定了多孔介质模型泄漏率公式中的常数。这一工作为现行规范中的密封设计主要由依据连接结构强度的设计方法发展为以最大泄漏率为设计准则的密封连接的“紧密性设计”提供了理论依据。     

基于泄漏率的软密封截止阀密封力计算方法

借鉴紧密性概念,将软密封截止阀的泄漏率与所施加的密封力关联起来,提出基于泄漏率的软密封截止阀密封力计算方法。该方法采用泄漏试验及数据回归的方法确定垫片系数,进而计算不同材料软密封截止阀在给定工况下的密封力。以聚全氟乙丙烯(Fs-46)软密封平面截止阀为例进行标准泄漏试验,并将试验值与提出的密封力计算方法的计算结果进行比较。结果表明,提出的密封力计算方法得到的结果与试验验证结果吻合,证明该方法可以准确计算不同材料软密封截止阀基于目标泄漏率的密封力,为指导截止阀的设计提供了理论依据。     

基于泄漏率的垫片系数试验及分析

在ASME标准中,采用了基于强度的满足泄漏率等级的垫片系数m和垫片预紧应力y,而没有考虑到接头的泄漏率要求。研究基于泄漏率的垫片系数m(L)、垫片预紧应力y(L),以及EN1591-1中提出的基于泄漏率的安装条件下垫片最小应力和服役条件下垫片最小应力;采用金属缠绕垫片进行基于泄漏率的垫片系数试验,推荐一种基于泄漏率的m(L)、y(L)的测试方法。根据该试验方法和EN13555提出的方法进行垫片系数的试验,并对2种体系下基于泄漏率的垫片系数进行比较。结果表明:基于泄漏率方法得到的m(L)、y(L)值,在低泄漏率要求等级下是可靠的,可供工程实际参考使用。     

截止阀上密封可靠性的试验研究

论述了如何在确保简单、合理、适用和可靠的前提下解决截止阀上密封寿命的研究过程，对提高阀门上密封寿命进行了试验分析，并给出了最佳解决方案。     

球面密封气动截止阀用气缸力的技术研究

介绍了两种球面密封气动截止阀用气缸力的设计方法,一种是传统设计方法,一种是弹塑性设计方法,并以实例对两种设计方法进行了说明。     

针形截止阀填料函密封结构的改进

介绍了常用针形截止阀填料函密封结构存在的问题,提出了适宜的改进措施。     

接触式密封结构泄漏模型研究现状及发展

密封结构失效导致的泄漏故障已成为影响产品使用可靠性和安全性的关键因素之一,因此开展密封失效研究已成为当前的热点和难点。针对接触式密封结构泄漏研究所包含的表面接触问题与密封界面渗流问题两部分内容,介绍了Hertz接触模型、统计学接触模型以及分形接触模型,并对3种经典的接触模型的优缺点进行了评述;梳理了基于分形理论、多孔介质理论以及逾渗理论等3种常见的密封泄漏模型的研究现状。总结了基于人工神经网络、数值仿真计算和格子玻尔兹曼等3种未来可能在密封结构泄漏研究领域出现的研究热点方法,为密封连接系统的设计和密封界面的机械加工提供了理论依据和指导。     

中碳柔性石墨与石棉橡胶板等密封垫片泄漏率的测试与比较

在常温条件下对自制中碳柔性石墨与石棉橡胶板等常见密封垫片进行了泄漏率测试和比较,通过SEM扫描,分析了不同材料泄漏机理     

陶瓷密封芯片截止阀的设计与研究

利用了特种陶瓷材料的优良特性,取代传统的工业控制阀中金属密封件材料,阐述了陶瓷密封芯片控制阀的工作原理及结构特点。     

综合考虑开启力和泄漏率的机械密封端面椭圆微孔排布评价

在机械密封端面排布不同方向角的椭圆形微孔,对开启力和泄漏率的影响规律不一致,而且在不同工况下,设计者对开启力和泄漏率的需求也不一样,所以应采用双目标评价模型客观评价微孔排布对密封性能的影响。基于Fluent多相流空化模型,建立不同微孔排布方式时的密封间隙流体的三维数值计算模型,研究不同工况下的微孔排布方式对泄漏率和开启力2个密封性能参数的影响,并分别对泄漏率和开启力进行单目标评分;采用加权平均的方法,构造泄漏率和开启力为目标的双目标评价模型,并分析得到不同权重下微孔的最佳排布方式。结果表明:微孔排布方式对泄漏量和开启力的影响规律不一致,泄漏率随着内径侧P型微孔(方向角为45°微孔)数目增加而减小,开启力则在5N5P(即外径侧排布有5个方向角为-45°的N型微孔,内径侧排布有5个P型微孔)排布时取得极大值;综合考虑不同方向角的椭圆形微孔排布对开启力和泄漏率的影响,获得最佳排布方式在5N5P和0N10P之间,较高转速和低压差时,内径侧P型孔数可以偏少,高压差或者设计者更看重泄漏率时,内径侧P型孔数应该偏多。     

SRM长期贮存下橡胶O形圈泄漏分析

使用ABAQUS有限元软件对贮存条件下固体火箭发动机（SRM）橡胶O形密封圈的力学状态和变形情况进行数值模拟分析。通过分析SRM密封结构的泄漏机制,在基于Roth密封理论建立的分子流泄漏模型中引入橡胶老化模型,建立长期贮存条件下橡胶O形圈的泄漏率模型,研究贮存时间、压缩率和法兰表面粗糙度对SRM长期贮存下橡胶O形圈泄漏率的影响。结果表明：SRM在贮存条件下橡胶O形圈的应力呈哑铃状对称分布,在橡胶圈和法兰的上下接触面附近、沟槽右侧壁易出现应力集中;SRM橡胶密封圈的泄漏率随贮存时间的增长而增大,初始泄漏率随时间推移增长较快,但最终趋于稳定;压缩率的增大有利于降低SRM密封结构的泄漏率;在相同的贮存时间内,法兰表面粗糙度越大,橡胶圈的泄漏率越大。     

截止阀的密封特点与结构改进

从分析截止阀密封副的特点和影响内泄漏的因素入手,提出了截止阀的密封结构改进措施。     

陶瓷密封型截止阀的密封性能研究

针对普通截止阀的密封缺陷,提出了用工程陶瓷材料制成密封件,并从密封机理上叙述了工程隐瓷型密型截止阀的密封特性,认为利用工程陶瓷材料制成阀门类密封件是可行的。     

接触式机械密封端面泄漏模型的研究进展

泄漏率是评定机械密封性能的主要参数。接触式机械密封端面泄漏过程复杂,影响因素较多,且泄漏率是一个与运行时间相关的变量,而非稳态参数,因此其泄漏模型的建立是机械密封研究领域的难点。国内外的学者对接触式机械密封端面泄漏模型进行了大量的研究,相继提出了经验公式和数值计算模型。本文介绍了边界摩擦状态和混合摩擦状态的泄漏率经验公式;分析了包含密封端面间的液膜压力、微凸体接触比压、液膜厚度和载荷平衡方程的泄漏率数值计算模型,对不同作者在不同假设条件下采用数值计算模型得出的泄漏率计算结果进行了比较分析;探讨了经验公式和数值计算模型存在的问题。