化工学报
化工學報
화공학보
JOURNAL OF CHEMICAL INDUSY AND ENGINEERING (CHINA)
2014年
4期
1344-1352
,共9页
干气密封%T槽%动态特性%实际气体%数值模拟%二氧化碳
榦氣密封%T槽%動態特性%實際氣體%數值模擬%二氧化碳
간기밀봉%T조%동태특성%실제기체%수치모의%이양화탄
dry gas seal%T-groove%dynamic performance%real gas%numerical simulation%carbon dioxide
目前,针对干气密封的研究一般把气体处理为理想气体,但是在高压工况下,气体的实际行为与理想气体有较大差异.采用维里方程表达气体的实际行为,获得实际气体效应修正的气体润滑雷诺方程,利用小扰动法和有限差分法求解该雷诺方程,获得压力分布,进而获得气膜刚度和气膜阻尼等表征干气密封动态特性参数.针对T槽干气密封,以二氧化碳(CO2)、氢气(H2)和氮气(N2)为例,分别分析了实际气体效应对T槽干气密封的气膜刚度和气膜阻尼等动态特性的影响,并与理想气体进行对比,结果表明:随着压缩数的增大,三种实际气体与理想气体的气膜刚度、气膜阻尼均增大.随着频率数的增大,实际气体与理想气体的气膜刚度增大,气膜阻尼减小.实际气体气膜刚度、气膜阻尼偏离理想气体气膜刚度、气膜阻尼的程度随着压缩因子Z偏离理想气体(Z=1)的程度增加而增加.对于CO2(Z＜1),气膜刚度大于理想气体气膜刚度,而气膜阻尼小于理想气体气膜阻尼.对于H2(Z＞1),气膜刚度小于理想气体气膜刚度,而气膜阻尼大于理想气体气膜阻尼.N2(Z≈1)的气膜刚度与气膜阻尼与理想气体近似相等.
目前,針對榦氣密封的研究一般把氣體處理為理想氣體,但是在高壓工況下,氣體的實際行為與理想氣體有較大差異.採用維裏方程錶達氣體的實際行為,穫得實際氣體效應脩正的氣體潤滑雷諾方程,利用小擾動法和有限差分法求解該雷諾方程,穫得壓力分佈,進而穫得氣膜剛度和氣膜阻尼等錶徵榦氣密封動態特性參數.針對T槽榦氣密封,以二氧化碳(CO2)、氫氣(H2)和氮氣(N2)為例,分彆分析瞭實際氣體效應對T槽榦氣密封的氣膜剛度和氣膜阻尼等動態特性的影響,併與理想氣體進行對比,結果錶明:隨著壓縮數的增大,三種實際氣體與理想氣體的氣膜剛度、氣膜阻尼均增大.隨著頻率數的增大,實際氣體與理想氣體的氣膜剛度增大,氣膜阻尼減小.實際氣體氣膜剛度、氣膜阻尼偏離理想氣體氣膜剛度、氣膜阻尼的程度隨著壓縮因子Z偏離理想氣體(Z=1)的程度增加而增加.對于CO2(Z＜1),氣膜剛度大于理想氣體氣膜剛度,而氣膜阻尼小于理想氣體氣膜阻尼.對于H2(Z＞1),氣膜剛度小于理想氣體氣膜剛度,而氣膜阻尼大于理想氣體氣膜阻尼.N2(Z≈1)的氣膜剛度與氣膜阻尼與理想氣體近似相等.
목전,침대간기밀봉적연구일반파기체처리위이상기체,단시재고압공황하,기체적실제행위여이상기체유교대차이.채용유리방정표체기체적실제행위,획득실제기체효응수정적기체윤활뢰낙방정,이용소우동법화유한차분법구해해뢰낙방정,획득압력분포,진이획득기막강도화기막조니등표정간기밀봉동태특성삼수.침대T조간기밀봉,이이양화탄(CO2)、경기(H2)화담기(N2)위례,분별분석료실제기체효응대T조간기밀봉적기막강도화기막조니등동태특성적영향,병여이상기체진행대비,결과표명:수착압축수적증대,삼충실제기체여이상기체적기막강도、기막조니균증대.수착빈솔수적증대,실제기체여이상기체적기막강도증대,기막조니감소.실제기체기막강도、기막조니편리이상기체기막강도、기막조니적정도수착압축인자Z편리이상기체(Z=1)적정도증가이증가.대우CO2(Z＜1),기막강도대우이상기체기막강도,이기막조니소우이상기체기막조니.대우H2(Z＞1),기막강도소우이상기체기막강도,이기막조니대우이상기체기막조니.N2(Z≈1)적기막강도여기막조니여이상기체근사상등.
