基于逾渗理论的机械密封端面泄漏通道迂曲度研究开题报告

全文总字数：2887字

1. 研究目的与意义

接触式机械密封，因其泄漏量小、结构简单，被广泛用于普通机械密封。

但是由于接触式机械密封端面间的摩擦是混合摩擦或边界摩擦，其端面间的泄漏通常较为复杂，所以建立机械密封端面间的泄漏模型十分必要。

国内外许多学者对机械密封的密封特性进行了大量研究，并建立了一系列接触式机械密封泄漏模型，包括理想光滑平面模型、粗糙与波度表面模型以及锥面泄漏模型。

2. 国内外研究现状分析

近几十年来国内外学者对机械密封的密封特性进行了大量的研究，建立了理想光滑平面模型、粗糙与波度表面模型和锥面泄漏模型等一系列模型。

1949年heinze[1]借鉴端面轴承理论，研究两密封面间流体的压力和泄漏，建立了理想光滑平行端面机械密封泄漏模型，但是由于其假设的缝隙是光滑平行的与实际密封端面的形貌存在较大的差异，所以该模型的计算结果与实验结果存在很大的偏差。

20世纪50年代，mayer e[2]通过对机械密封端面粗糙度的测量与研究，提出平行的两个机械密封端面的粗糙度对机械密封的性能具有很大的影响。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容： 在了解机械密封端面泄漏特性及微通道流动特性的影响因素的基础上，基于逾渗理论，利用matlab编程模拟逾渗通道模型，并利用fluent数值分析法模拟机械密封端面间的逾渗通道内的流体流动。

利用分析模拟的计算结果，逐步完善机械密封端面间的泄漏通道模型，描述通道的形貌，便于计算泄漏通道的迂曲度。

时间安排： 1~3周：查阅文献资料，初步了解matlab和fluent软 件，完成开题报告； 4~8周：完成翻译，进一步查阅国内外逾渗理论、端面微通道流动特性以及泄漏通道的相关文献，学习用matlab软件编程，模拟基于逾渗理论的密封端面的泄漏模型； 9~12周：利用fluent建立机械密封端面逾渗通道模型，并对其进行数值模拟分析描述逾渗通道内流体流动形貌，最后计算出泄漏通道的迂曲度； 13~15周：完成毕业论文； 16周 ：准备答辩。

4. 研究创新点

基于逾渗理论建立机械密封端面的泄漏通道模型，直观地展示了逾渗通道的形貌，利用迂曲度的概念来衡量逾渗通道的弯曲度，最终求取通道的迂曲度，为机械密封泄漏预测技术提供新的研究方法。