| 致谢 | 第3-4页 |
| 摘要 | 第4-6页 |
| abstract | 第6-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-29页 |
| 1.1 课题来源、背景与意义 | 第12-14页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第14-25页 |
| 1.2.1 接触式机械密封泄漏通道模型研究现状 | 第14-21页 |
| 1.2.1.1 基于平均不平度粗糙度理论的泄漏通道模型 | 第14-17页 |
| 1.2.1.2 基于分形理论的泄漏通道模型 | 第17-18页 |
| 1.2.1.3 基于逾渗理论的泄漏通道模型 | 第18-21页 |
| 1.2.2 粗糙表面接触力学模型研究现状 | 第21-24页 |
| 1.2.2.1 基于统计学特征的G-W模型 | 第21-22页 |
| 1.2.2.2 基于分形理论的M-B模型 | 第22-24页 |
| 1.2.3 微通道内流体流动研究现状 | 第24-25页 |
| 1.2.3.1 微通道内液体流动特性研究 | 第24-25页 |
| 1.2.3.2 微通道内气体流动特性研究 | 第25页 |
| 1.3 问题的提出及主要研究内容 | 第25-28页 |
| 1.3.1 问题的提出 | 第25-26页 |
| 1.3.2 主要研究内容和技术路线 | 第26-28页 |
| 1.4 本章小结 | 第28-29页 |
| 第二章 机械密封界面的逾渗特性 | 第29-37页 |
| 2.1 逾渗理论 | 第29-31页 |
| 2.2 机械密封界面的逾渗特性 | 第31-35页 |
| 2.2.1 密封界面的多孔介质模型 | 第31-33页 |
| 2.2.2 密封界面的网格无关性验证 | 第33-34页 |
| 2.2.3 密封界面的逾渗阈值 | 第34-35页 |
| 2.3 孔吼尺寸与孔隙率的关系 | 第35-36页 |
| 2.4 本章小结 | 第36-37页 |
| 第三章 机械密封界面逾渗通道的理论研究 | 第37-67页 |
| 3.1 密封表面形貌的分形表征 | 第37-46页 |
| 3.1.1 分形理论 | 第37-40页 |
| 3.1.2 表面形貌的分形表征 | 第40-44页 |
| 3.1.2.1 二维分形曲线的表征 | 第40-41页 |
| 3.1.2.2 三维分形粗糙表面的表征 | 第41-44页 |
| 3.1.3 机械密封动、静环的三维分形参数测量 | 第44-46页 |
| 3.2 密封界面三维分形表面的接触力学模型 | 第46-56页 |
| 3.2.1 微凸体变形判据 | 第46-50页 |
| 3.2.2 密封界面间的真实接触面积 | 第50-54页 |
| 3.2.2.1 微凸体的面积分布密度函数 | 第50页 |
| 3.2.2.2 端面比压对真实接触面积的影响 | 第50-53页 |
| 3.2.2.3 分形参数对真实接触面积的影响 | 第53-54页 |
| 3.2.2.4 模型的可信度分析 | 第54页 |
| 3.2.3 密封界面间的接近量 | 第54-56页 |
| 3.2.3.1 端面比压对接近量的影响 | 第54-55页 |
| 3.2.3.2 分形参数对接近量的影响 | 第55-56页 |
| 3.3 密封界面孔隙率 | 第56-62页 |
| 3.3.1 机械密封界面的初始孔隙率 | 第56-58页 |
| 3.3.2 机械密封界面加载后的孔隙率 | 第58-62页 |
| 3.3.2.1 端面比压对孔隙率的影响 | 第59-60页 |
| 3.3.2.2 分形参数对孔隙率的影响 | 第60-62页 |
| 3.4 不同逾渗状态下的密封界面逾渗通道 | 第62-66页 |
| 3.4.1 密封界面逾渗通道 | 第62-64页 |
| 3.4.2 与其它泄漏通道模型的比较 | 第64-66页 |
| 3.5 本章小结 | 第66-67页 |
| 第四章 机械密封界面孔隙率的数值研究 | 第67-83页 |
| 4.1 密封界面的三维重建 | 第67-75页 |
| 4.1.1 数据采集 | 第68-72页 |
| 4.1.2 点云数据的处理 | 第72页 |
| 4.1.3 构建曲面 | 第72-74页 |
| 4.1.4 生成实体 | 第74-75页 |
| 4.2 孔隙率模拟计算过程处理 | 第75-77页 |
| 4.2.1 材料参数定义 | 第76页 |
| 4.2.2 网格划分 | 第76-77页 |
| 4.2.3 边界条件和加载 | 第77页 |
| 4.2.4 求解设置及后处理 | 第77页 |
| 4.3 密封界面孔隙率数值计算与结果分析 | 第77-81页 |
| 4.3.1 初始孔隙率的计算 | 第77-79页 |
| 4.3.2 接触面积与端面比压的关系 | 第79-80页 |
| 4.3.3 接近量与端面比压的关系 | 第80页 |
| 4.3.4 孔隙率与端面比压的关系 | 第80-81页 |
| 4.4 本章小结 | 第81-83页 |
| 第五章 机械密封界面泄漏通道流体流动特性 | 第83-96页 |
| 5.1 密封界面泄漏通道流体流动判据 | 第83-86页 |
| 5.1.1 宏观流动判据 | 第83-85页 |
| 5.1.2 流体宏观流动类型的确定 | 第85-86页 |
| 5.2 密封界面泄漏通道的流动阻力 | 第86-91页 |
| 5.2.1 泄漏通道中的流动阻力计算 | 第86-88页 |
| 5.2.2 泄漏通道中的流动阻力模拟 | 第88-91页 |
| 5.3 密封界面泄漏通道的泄漏率计算 | 第91-94页 |
| 5.4 机械密封界面泄漏机制阐释 | 第94-95页 |
| 5.4.1 泄漏的形式 | 第94页 |
| 5.4.2 机械密封界面泄漏机制 | 第94-95页 |
| 5.5 本章小结 | 第95-96页 |
| 第六章 机械密封界面逾渗泄漏模型的试验验证与工程应用 | 第96-114页 |
| 6.1 试验目的 | 第96页 |
| 6.2 试验条件 | 第96-100页 |
| 6.2.1 试验装置 | 第96-99页 |
| 6.2.2 试验试件 | 第99-100页 |
| 6.3 试验方案与步骤 | 第100-106页 |
| 6.3.1 试验方案 | 第100页 |
| 6.3.2 试验步骤 | 第100-106页 |
| 6.3.2.1 机械密封端面比压的确定 | 第100-102页 |
| 6.3.2.2 O型圈滑动摩擦力的测量 | 第102-105页 |
| 6.3.2.3 泄漏试验步骤 | 第105-106页 |
| 6.4 结果与分析 | 第106-109页 |
| 6.4.1 端面形貌对泄漏率的影响 | 第106-107页 |
| 6.4.2 介质压力对泄漏率的影响 | 第107页 |
| 6.4.3 弹簧比压对泄漏率的影响 | 第107-108页 |
| 6.4.4 转速对泄漏率的影响 | 第108页 |
| 6.4.5 毛细管力对泄漏率的影响 | 第108-109页 |
| 6.5 工程应用举例 | 第109-113页 |
| 6.5.1 机械密封界面泄漏率预测 | 第109-111页 |
| 6.5.2 机械密封界面泄漏率控制 | 第111-113页 |
| 6.6 本章小结 | 第113-114页 |
| 第七章 总结与展望 | 第114-117页 |
| 7.1 总结 | 第114-115页 |
| 7.2 创新点 | 第115页 |
| 7.3 展望 | 第115-117页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术成果 | 第117-118页 |
| 附录Ⅰ 不同网格层数下的逾渗阈值 | 第118-124页 |
| 附录Ⅱ 用结构函数法求解分形维数DS和尺度系数G | 第124-126页 |
| 附录Ⅲ 主要符号说明 | 第126-129页 |
| 参考文献 | 第129-135页 |