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复合式螺旋槽机械密封热流体润滑特性分析

摘要：机械密封是防止高压流体沿转轴泄漏的关键基础件。与传统的接触式机械密封相比较，非接触式机械密封有着耐磨损、长周期的特点，因此被广泛地应用于诸多行业领域中。随着科学技术的发展，对于密封技术的要求越来越高，同时也向着更高参数方向发展。在高速、高温、高压等一系列高参数工况下极易造成密封端面的温升大，导致端面间液膜发生失稳现象。为了研究非接触式机械密封中的热流体动力润滑特性以及摩擦热对于液膜的影响规律，利用商业转件CFD建立了三维热流体动力润滑模型，以端面间液膜产生的粘性剪切热热流密度为动静环端面的边界条件，求解能量方程和动静环热传导方程，计算出动静环各部分的热量分配，求得密封环与介质的对流换热系数，模拟完成后将结果与其他模型进行对比，分析了复合式机械密封在粘温作用下对密封性能的影响。研究表明:转速是影响温升的主要原因之一。

关键词：机械密封；复合式螺旋槽；热流体动力润滑；CFD分析