火箭推进
火箭推進
화전추진
JOURNAL OF ROCKET PROPULSION
2014年
5期
92-98
,共7页
机械密封%传热模型%温度场%热载变形
機械密封%傳熱模型%溫度場%熱載變形
궤계밀봉%전열모형%온도장%열재변형
mechanical seal%heat-transfer model%temperature field%heat deformation
基于ANSYS数值计算软件,建立了液体火箭发动机涡轮泵用机械密封的二维稳态传热模型,依靠经验公式确定了模型的对流换热系数.计算了密封环的温度场和热载变形,分析了密封端面比压、回流流量以及不同材质对密封温度场的影响规律.结果表明:密封端面最高温度发生在靠近密封环内径处,且密封端面比压越大密封环温度梯度越大;密封环热载变形呈收敛间隙,最大变形发生在动环端面的外径处,其值约为2.2 μm;密封环端面最高温度随回流流量增加而减小,当回流流量从0.1～0.6 kg/s变化时,密封环端面最高温度可降低18％(从100℃降至82℃);当回流流量增大到0.3 kg/s时,继续提高对密封环端面温升的控制不再显著;采用高导热系数的摩擦副材料能够显著降低端面温升和温度梯度,提高密封工作可靠性.
基于ANSYS數值計算軟件,建立瞭液體火箭髮動機渦輪泵用機械密封的二維穩態傳熱模型,依靠經驗公式確定瞭模型的對流換熱繫數.計算瞭密封環的溫度場和熱載變形,分析瞭密封耑麵比壓、迴流流量以及不同材質對密封溫度場的影響規律.結果錶明:密封耑麵最高溫度髮生在靠近密封環內徑處,且密封耑麵比壓越大密封環溫度梯度越大;密封環熱載變形呈收斂間隙,最大變形髮生在動環耑麵的外徑處,其值約為2.2 μm;密封環耑麵最高溫度隨迴流流量增加而減小,噹迴流流量從0.1～0.6 kg/s變化時,密封環耑麵最高溫度可降低18％(從100℃降至82℃);噹迴流流量增大到0.3 kg/s時,繼續提高對密封環耑麵溫升的控製不再顯著;採用高導熱繫數的摩抆副材料能夠顯著降低耑麵溫升和溫度梯度,提高密封工作可靠性.
기우ANSYS수치계산연건,건립료액체화전발동궤와륜빙용궤계밀봉적이유은태전열모형,의고경험공식학정료모형적대류환열계수.계산료밀봉배적온도장화열재변형,분석료밀봉단면비압、회류류량이급불동재질대밀봉온도장적영향규률.결과표명:밀봉단면최고온도발생재고근밀봉배내경처,차밀봉단면비압월대밀봉배온도제도월대;밀봉배열재변형정수렴간극,최대변형발생재동배단면적외경처,기치약위2.2 μm;밀봉배단면최고온도수회류류량증가이감소,당회류류량종0.1～0.6 kg/s변화시,밀봉배단면최고온도가강저18％(종100℃강지82℃);당회류류량증대도0.3 kg/s시,계속제고대밀봉배단면온승적공제불재현저;채용고도열계수적마찰부재료능구현저강저단면온승화온도제도,제고밀봉공작가고성.
