层流状态下高压高转速二氧化碳干气密封的惯性效应分析

• 作者: 孙雪剑 宋鹏云 毛文元 许恒杰 邓强国
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 螺旋槽干气密封 惯性效应 实际气体 二氧化碳 数值分析 层流
• 年，卷（期）: 2018,（10）
• 所属期刊栏目: 表面与界面工程
• 页码范围: 4311-4323
• 页数: 13页
• 分类号: S277.9|TH136
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/j.issn.0438-1157.20180418

摘要

借鉴考虑惯性效应的气体止推轴承理论,以维里三项截断式描述二氧化碳的实际气体行为,同时考虑阻塞流效应和密封端面间气膜的黏度变化,采用有限差分法分别分析了层流状态下惯性效应对泵入式、泵出式螺旋槽干气密封稳态性能的影响规律,并与理想气体无惯性假设模型的计算结果进行了对比.结果表明:与理想气体相比,惯性效应对二氧化碳实际气体干气密封性能的影响程度更高.惯性效应使泵入式螺旋槽干气密封泄漏率和开启力均减小,而对泵出式螺旋槽干气密封的影响程度恰好相反.以泵入式螺旋槽干气密封为例,惯性效应对二氧化碳干气密封性能(泄漏率、开启力)的影响分别随密封压力和转速的增大而增强,随气膜厚度的增大而减小,密封压力为 10 MPa,气膜厚度为 3 μm,转速为 20000 r·min?1时,惯性效应使泄漏率降低 62.21%,开启力降低35.03%,使二氧化碳泵入式螺旋槽干气密封发生阻塞流动的临界进口压力提高.此外,二氧化碳的温度越接近其临界温度,惯性效应表现得越明显.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	宋鹏云	昆明理工大学环境科学与工程学院	107	920	16.0	23.0
5	毛文元	昆明理工大学化学工程学院	21	135	8.0	10.0
6	邓强国	昆明理工大学化学工程学院	10	46	4.0	6.0
7	许恒杰	昆明理工大学环境科学与工程学院	17	112	6.0	10.0
11	孙雪剑	昆明理工大学化学工程学院	5	20	3.0	4.0