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：化工学报, 2020, 71(05): 2190-2201.

• 油气两相
• 动压密封
• 热流固耦合
• 动态刚度
• 动态阻尼

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。

• 单位
  中国船舶重工集团公司第七一二研究所; 北京化工大学