螺旋槽干气密封高压端面变形机理的理论与实验研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 目录 | 第9-12页 |
| 物理量名称及符号表 | 第12-14页 |
| 第1章 绪论 | 第14-24页 |
| 1.1 课题来源及意义 | 第14-15页 |
| 1.2 干气密封原理 | 第15-16页 |
| 1.2.1 端面动压槽几何形状 | 第15页 |
| 1.2.2 干气密封运行机理 | 第15-16页 |
| 1.2.3 典型干气密封结构 | 第16页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第16-21页 |
| 1.3.1 密封变形研究方法 | 第17-20页 |
| 1.3.2 变形影响因素 | 第20-21页 |
| 1.4 研究内容 | 第21-24页 |
| 1.4.1 课题的提出 | 第21-22页 |
| 1.4.2 研究内容 | 第22-24页 |
| 第2章 高压干气密封端面间隙气膜特性 | 第24-54页 |
| 2.1 引言 | 第24页 |
| 2.2 螺旋槽干气密封的参数 | 第24-25页 |
| 2.2.1 几何参数 | 第24-25页 |
| 2.2.2 密封性能参数 | 第25页 |
| 2.3 理论模型 | 第25-29页 |
| 2.3.1 气膜压力控制方程 | 第25-27页 |
| 2.3.2 数学模型的无量纲化 | 第27页 |
| 2.3.3 变分方程的建立 | 第27-28页 |
| 2.3.4 边界条件 | 第28-29页 |
| 2.3.5 程序计算流程 | 第29页 |
| 2.4 端面间气膜热效应影响分析 | 第29-42页 |
| 2.4.1 端面间气膜实际热力过程影响分析 | 第30-32页 |
| 2.4.2 端面间气膜热粘效应影响分析 | 第32-36页 |
| 2.4.3 介质气体物性参数对热效应的影响 | 第36-42页 |
| 2.5 端面间微尺度效应影响分析 | 第42-44页 |
| 2.5.1 表面粗糙度的影响 | 第42-43页 |
| 2.5.2 气体滑移流效应的影响 | 第43-44页 |
| 2.5.3 微尺度耦合效应的影响 | 第44页 |
| 2.6 端面间热粘效应及微尺度效应的耦合影响分析 | 第44-53页 |
| 2.6.1 各效应对密封性能影响比较 | 第44-48页 |
| 2.6.2 热粘效应及微尺度效应间的耦合作用 | 第48-53页 |
| 2.7 本章小结 | 第53-54页 |
| 第3章 高压干气密封变形理论分析方法 | 第54-68页 |
| 3.1 引言 | 第54页 |
| 3.2 数学模型 | 第54-55页 |
| 3.3 膜压变形理论 | 第55-59页 |
| 3.3.1 三维实体等参元弹性理论 | 第55-56页 |
| 3.3.2 三维实体等参元有限元法分析过程 | 第56-57页 |
| 3.3.3 弹性变形流固耦合计算 | 第57-59页 |
| 3.4 扭转变形理论 | 第59-67页 |
| 3.4.1 皮采诺环形零件的轴对称变形理论 | 第59-60页 |
| 3.4.2 盖马圆环理论 | 第60页 |
| 3.4.3 变形量的计算 | 第60-61页 |
| 3.4.4 扭转变形可靠性验证 | 第61-64页 |
| 3.4.5 圆环理论对密封环的使用范围研究 | 第64-66页 |
| 3.4.6 机械密封膜压扭转变形的计算方法 | 第66-67页 |
| 3.5 综合变形计算方法 | 第67页 |
| 3.6 本章小结 | 第67-68页 |
| 第4章 高压干气密封机械变形数值分析 | 第68-112页 |
| 4.1 引言 | 第68页 |
| 4.2 膜压变形 | 第68-84页 |
| 4.2.1 材料的影响 | 第68-70页 |
| 4.2.2 操作参数的影响 | 第70-75页 |
| 4.2.3 端面几何结构参数的影响 | 第75-84页 |
| 4.3 扭转变形 | 第84-99页 |
| 4.3.1 材料的影响 | 第84-85页 |
| 4.3.2 密封环单结构因素的影响 | 第85-88页 |
| 4.3.3 多目标结构参数的影响 | 第88-94页 |
| 4.3.4 多目标结构参数的正交法优化 | 第94-99页 |
| 4.4 综合变形 | 第99-110页 |
| 4.4.1 几何模型及计算参数 | 第99-100页 |
| 4.4.2 综合机械变形影响成因分析 | 第100-101页 |
| 4.4.3 各影响因素的影响 | 第101-110页 |
| 4.5 本章小结 | 第110-112页 |
| 第5章 高压干气密封变形实验 | 第112-136页 |
| 5.1 引言 | 第112页 |
| 5.2 实验原理 | 第112-113页 |
| 5.3 实验装置 | 第113-117页 |
| 5.3.1 机械设计部分 | 第114-116页 |
| 5.3.2 实验测试项目及方法 | 第116-117页 |
| 5.4 实验方案 | 第117-119页 |
| 5.4.1 实验内容 | 第117-119页 |
| 5.4.2 实验测试模型及参数 | 第119页 |
| 5.5 实验结果及分析 | 第119-133页 |
| 5.5.1 实验值与理论值对比分析 | 第119-120页 |
| 5.5.2 静压开启性能试验结果及分析 | 第120-125页 |
| 5.5.3 端面高压变形磨损测试结果及分析 | 第125-129页 |
| 5.5.4 高压干气密封性能测试结果及分析 | 第129-133页 |
| 5.6 本章小结 | 第133-136页 |
| 第6章 结论与展望 | 第136-140页 |
| 6.1 主要结论 | 第136-137页 |
| 6.2 主要创新点 | 第137-138页 |
| 6.3 研究展望 | 第138-140页 |
| 附录A 螺旋槽干气密封解析法 | 第140-142页 |
| 参考文献 | 第142-154页 |
| 致谢 | 第154-156页 |
| 攻读学位期间参加的科研项目和成果 | 第156-157页 |
