波度动压机械密封的性能分析与优化选型

基于质量守恒的空化边界条件建立波形密封端面润滑液膜的理论模型，采用有限元法求解润滑液膜的Reynolds控制方程，获得不同工况参数和几何参数下的密封性能变化规律，并与试验结果进行对比。结果表明：压力和转速增大均会导致泄漏率和液膜刚度增大，动压效应增强，有利于密封运行稳定，但是低压下液膜易发生空化；温度对最小液膜厚度没有影响，对动压效应略有影响，且随着温度升高，动压效应在减弱；波数和波幅增大均会导致最小液膜厚度和泄漏率增大；波数越多，液膜刚度越大，静压效应越强；波幅越大，液膜刚度越小，动压效应越弱；综合考虑泄漏率和密封运行稳定性，波形端面的波数为9,波幅为6.3μm较为合理，更适合于核主泵轴密封运行。