新型节能密封结构参数的优化设计

工业生产及实验研究中的许多设备都需要设置密封装置,而目前的密封多采用传统的接触式密封.文中针对接触式密封存在的缺点,提出了采用螺旋密封代替传统的接触式密封的观点,并对最佳螺旋参数做了较为深入的探讨,用优化的方法推导出一套最佳的螺旋密封几何形状和尺寸,对实现螺旋密封在实际生产中的应用有一定的指导意义.     

螺旋槽上游泵送机械密封端面参数结构优化

介绍了一种性能优异的非接触式机械密封－－螺旋槽上游泵送机械密封。讨论了操作参数，端面结构参数对密封性能的影响规律。利用优化理论对螺旋槽上游泵送机械密封端面参数进行优化设计。     

螺杆式矩形槽螺旋密封结构参数优化设计

螺旋密封是一种利用流体动压反输的径向非接触式转轴密封,其最大优点是密封偶件之间即使有较大的间隙,也能有效地起密封作用,且只要结构上保证不接触,其寿命可达无限长。近年来螺旋密封在油田用泵上得到了广泛应用。但是从设计和现场使用情况来看,还有值得改进的地方。本文以使用最多的螺杆式矩形槽螺旋密封为例,对其封液能力及参数进行优化,以更好地满足油田用泵的需要。     

蚁群算法在螺旋密封优化设计中的应用

以密封系数为目标函数,以螺旋相对宽度、螺旋相对槽深和螺旋角为状态变量,采用蚁群算法和Matlab语言对螺旋密封进行了优化设计。仿真结果表明:在螺旋几何参数满足实际要求的前提下,使得密封系数达到了0.832 7,满足工程需要,表明蚁群算法应用于密封优化设计是可行的。     

静压式机械密封结构参数研究及优化设计

针对一种收敛间隙静压式机械密封,建立流场的数值计算模型。采用有限元方法,在密封闭合力一定的条件下,对端面结构参数对密封性能的影响进行研究。利用MATLAB优化工具箱软件,以最大静态刚度为优化目标,对结构参数进行优化设计。结果表明,密封端面锥角和转折半径均对密封性能有显著影响。通过优化设计,可以得到在一定泄漏量范围内实现最大静态刚度的设计参数。     

螺旋槽干气密封的优化设计

用有限元法对螺旋槽干气密封进行了研究，以最大刚漏比为目标对其结构进行了优化，结果表明螺旋槽的槽深、槽数、螺旋角、槽宽堰宽比、槽长坝长比对密封的性能都有较大的影响，优化结果对干气密封的进步一步研究具有较重要的指导意义。     

磁流体密封优化设计及其实验研究

根据磁流体密封设计目标，在对磁流体密封装置密封能力与结构参数间关系及结构参数间匹配关系研究的基础上，给出了磁流体密封材料优选、结构优化和参数优化三个方面构设计方法，并对设计方法进行了实验验证。测试结果表明，优化结构的性能大大优于根据经验设计的普通密封装置，实现了压力冗余量小、动密封性能稳定、重量轻、尺寸小和低漏磁的设计.与根据经验设计的普通密封结构相比，在相同密封能力下，质量下降了57．1％、尺寸缩小了56％、漏磁下降了78．5％，为航空航天等应用背景下的密封设计提供了重要依据。     

螺旋槽气膜浮环密封结构参数设计分析

介绍了螺旋槽气膜浮环密封的结构特点,利用CFD-FLUENT软件分析比较了普通浮环、无坝区螺旋槽浮环和有坝区螺旋槽浮环3种结构的密封性能,建立了螺旋槽几何结构参数变化对浮升力、泄漏量等影响的规律曲线。计算结果表明:有坝区螺旋槽浮环结构密封性能最好;螺旋槽结构参数对密封特性影响较大,综合考虑较小的泄漏量和较大的浮升力,取较小的螺旋角,槽数26~30,槽长7~9mm,槽深25μm左右,槽宽比0.5较适宜。     

用Matlab优化工具箱求解螺旋密封优化问题

分析了Matlab优化工具箱求解优化问题与传统的求解方法相比的主要特点，举例介绍了Matlab优化工具箱求解有约束非线性优化问题的具体过程，并应用Matlab优化工具箱进行了螺旋密封封液能力的优化设计。     

螺旋密封设计原理与最佳螺旋参数的探讨

本文讨论了螺旋密封的性能特点,并通过一个简单模型介绍了其作用原理,由此推导出处于层流状态的螺旋密封的压差计算式。为便于设计应用,文中对最佳螺旋参数做了较为深入的探讨,可以为一套基本的简单装置确定其最佳密封几何形状和尺寸,有一定的应用价值。     

基于灵敏度分析的某密封结构优化设计

在某试验装置密封结构的设计中引入灵敏度分析理论,通过对密封元件的相关结构参数相对于密封时间以及最大Mises应力的灵敏度分析,确定各设计参数对密封时间和应力变化的影响程度。并根据灵敏度分析结果,确定最适合的优化方案,从而得到密封结构各元件的最优结构尺寸。该设计思路可以为优化参数的设置提供参考。     

高速螺旋密封临界密封能力的结构敏感参数分析

针对螺旋密封临界密封能力受结构参数影响大,且螺旋密封的各结构参数相互耦合导致密封设计难度大的问题,建立了螺旋密封数值模型,计算了密封的速度场、压力场和临界密封能力,分析了螺旋密封不同结构参数对密封能力影响规律并从对密封能力的影响以及设计制造难易的角度筛选结构敏感参数。通过对试验数据的拟合处理,得到了针对密封偏心情况的临界密封能力修正公式;利用Matlab优化工具箱中的fmincon函数对螺旋密封临界密封能力修正公式进行优化求解。研究得到了齿顶间隙、螺纹齿高、相对槽宽对螺旋密封性能的影响规律并判断螺纹齿高、相对槽宽为螺旋密封结构敏感参数;提出了一种密封结构参数优化方法,该方法优化得到螺旋密封在螺旋角α=18.5°,螺纹齿高h=0.45 mm,相对槽宽K₁=0.5,齿顶间隙s=0.05 mm时螺旋密封具有最优的密封能力与模拟和试验结果相符;研究结果为螺旋密封的工程应用提供了设计基础。     

用LINGO求解螺旋密封优化问题

分析了 LINGO 求解优化问题的特点,介绍了 LINGO 求解有约束非线性优化问题的具体过程.应用 LINGO 对螺旋密封封液能力进行了优化设计,并与 MATLAB 优化工具箱求解结果进行了比较,表明 LINGO 用于求解螺旋密封优化设计问题是可行的.     

大型脱硫循环泵用新型机械密封装置的优化设计

本文介绍了脱硫循环泵用机械密封装置主要结构的优化设计与性能分析。密封结构采用具有良好密封性、良好磨损自补偿性、优良抗冲击和防止脆裂能力的斜锥滑环组合密封。采用优化设计后的紧固装置结构,使机械密封固定更加可靠,受力更合理;保证机械密封能更加稳定运行。结构优化后的机械密封在结构、加工、装配等方面更简化,具有较好的经济性和更好的技术性。     

计算机在通风机总体结构参数自动优化设计中的应用

本文根据最优化理论,利用电子计算机实现了风机总体结构参数的自动最优化设计,一举改变了传统设计方法不能在总体上实现设计变量最佳匹配的局面,使风机设计质量进一步提高,使风机设计周期大大缩短。文中主要以后向风机为例介绍风机的自动最优化设计原理,以最新的损失模型导出了效率目标函数和各种约束方程,使用了SUMT调用DFP非线性规划方法,给出了自动优化设计流程框图和设计实例。     

单列双向螺旋槽干气密封主要结构参数对性能的影响

针对一种用于高速高压等极端工况下的新型单列双向螺旋槽端面密封装置,采用商业CFD分析软件FLUENT,在等密封闭合力的假设条件下,研究了动环槽形几何结构参数,如螺旋角φ、槽深膜厚比Hg及槽长坝长比γ等对密封性能(泄漏量及气膜刚度)的影响.综合考虑了较小密封泄漏量和较大的气膜刚度,计算结果表明结构参数18°＜φ＜19°,4＜Hg＜7, 0.5<γ<0.7较适宜.     

高压工况下车氏螺旋密封几何结构优化设计

在车氏螺旋密封的研究基础上,通过建立理论分析模型,计时高压工况对其几何结构进行了优化设计.分析了高压工况下介质螺旋长度、齿宽、齿高对泄漏量的影响规律,提出了高压工况下车氏螺旋密封设计方法.结果表明,增大螺旋长度可以使泄漏量迅速减小;齿宽为2 mm时可以使泄漏量取得最小值;泄漏量随着齿高的增大逐渐减小,但当齿高大于2mm时,泄漏量的减小趋势趋于平缓.     

螺旋槽型机械密封端面槽型几何参数优化研究

应用fluent软件对螺旋槽型机械密封润滑液膜特性进行了数值模拟,得到了润滑液膜流场的压力分布、泄漏量、液膜开启力;通过比较不同螺旋槽几何参数的密封特性,得到了较优的螺旋槽型几何参数值：槽数12、螺旋角0.3 rad、槽长比0.7、槽宽比0.7、槽深10μm。     

磁流体密封在拉丝机中的应用及结构优化设计

介绍了磁流体及其密封原理，探讨了拉丝机密封装置改进的可能性及应用磁流体密封的优点，对磁流体密封结构进行了优化设计，并讨论了应用磁流体密封时需注意的问题。     

给水泵螺旋密封的结构改进

针对某型给水泵的螺旋密封失效问题,采取了组合式螺旋改进措施,较好地解决了问题,为克服"气吞"现象提供了典型案例。文中提出了雷诺数的计算公式,为螺旋密封理论计算提供了参考。