油气两相动压密封动态特性的热流固耦合研究

• 作者: 李世聪 钱才富 李双喜 陈炼
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 油气两相 动压密封 热流固耦合 动态刚度 动态阻尼
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 表面与界面工程
• 页码范围: 2190-2201
• 页数: 11页
• 分类号: TH117.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20191026

摘要

研究了油气两相动压密封的动态特性。在可压缩流体雷诺方程中引入油气两相流体物性，建立油气两相流体的稳态和动态雷诺方程；考虑密封变形对流体膜的影响，采用热流固耦合方法并用有限元法进行求解；分析操作参数(油气比、转速和压差)对油气两相动压密封动态性能的影响。研究结果表明：油气两相流体的黏度较大，使密封具有更大的刚度系数、阻尼系数及更好的动态性能；密封端面变形减小了密封的刚度系数，增大了阻尼系数，且影响程度最大为16.9%和31.2%，对动态性能影响较大。高转速使刚度系数和阻尼系数增加，有利于密封的动态性能；而大压差使刚度系数增大、阻尼系数减小，不利于密封的动态性能；因此油气两相动压密封适用于高转速、低压差的油气润滑工况。