硕士论文答辩ppt3磁流体动压润滑机械密封的自适应特性研究.ppt

Page * 1 2 南京工业大学 Nanjing Tech University 磁流体动压润滑机械密封试验装置 螺旋槽液膜承载力的极差分析 泄漏率的极差分析 Page * 1 2 南京工业大学 Nanjing Tech University 磁流体动压润滑机械密封试验装置 螺旋槽优化结果为: 槽长比为0.4， 槽宽比为0.6， 槽深为12 μm， 螺旋角为0.1 rad，槽数为8， 最小膜厚为2 μm，改形位置为0.1 螺旋槽液膜承载力最大，泄漏率最小，刚漏比最大。 Page * 1 2 南京工业大学 Nanjing Tech University 磁流体动压润滑机械密封试验装置 2.5 磁流体密封中的电磁场数值模拟 图 2-11 磁场发生器及密封系统的物理模型 Page * 1 2 南京工业大学 Nanjing Tech University 磁流体动压润滑机械密封试验装置 材料 铜线 空气 磁流体 相对导磁率 0.9 1 1 电导率 5.988×107 0 3×107 相对介电常数 1 1 1 表 2-6 电磁系统具体电磁参数 图 2-13 403不锈钢的B-H曲线 Page * 1 2 南京工业大学 Nanjing Tech University 磁流体动压润滑机械密封试验装置 电流1A时磁感线分布如下图： 整个系统的磁感应强度分布云图： Page * 1 2 南京工业大学 Nanjing Tech University 磁流体动压润滑机械密封试验装置 磁场强度在极靴和密封位置的值远大于其它位置，其分布云图如下图： 磁场强度矢量图如下： Page * 1 2 南京工业大学 Nanjing Tech University 磁流体动压润滑机械密封试验装置 平均磁场强度H与电流大小I的关系如下图： 上图反映出电磁强度和电流大小成正比关系。 磁流体之间电磁力与电流大小关系如下图： 由上图可知磁流体之间的电磁力较小，其随着电流的增大而变大，考虑计算的误差存在，其关系可以近似为线性关系。 Page * 1 3 南京工业大学 Nanjing Tech University 磁流体动压润滑机械密封性能的试验研究 使用合适的闭合力，通过调节磁场发生器中的电流强度来控制密封能力是可行的。 对螺旋槽机械密封中磁流体薄膜的流体动力润滑特性进行试验研究 磁场对磁流体的流 体动力效应的影响 机理。 非接触式机械密封试验设备为基础 润滑膜压力分布的数值分析 研究磁场强度、旋转速度的变化对润滑膜厚度的影响规律 开展了摩擦扭矩、温度 特性和磁流体损耗的 试验性研究。 流体动压效应随磁场强 度的变化规律 Page * 1 3 南京工业大学 Nanjing Tech University 磁流体动压润滑机械密封性能的试验研究 系统结构参数 数值 导线直径d0/mm 1 导线缠绕匝数N/根 800 绕组横截面A/mm2 800 密封环外径d1/mm 104 密封环内径d2/mm 68 转轴直径d3/mm 70 极靴直径d4/mm 236 极靴出口宽L1/mm 15 静环宽度L2/mm 25 动环宽度L3/mm 24 密封系统的主要几何尺寸 对密封环间磁感应强度进行了测量 Page * 1 3 南京工业大学 Nanjing Tech University 磁流体动压润滑机械密封性能的试验研究 图 3-4 平均磁化强度和电流强度的关系 图 3-5 膜厚随着I不同值ω的变化规律 图 3-6 M随ω的不同值的变化规律 图 3-7 T随ω值的变化规律 Page * 1 3 南京工业大学 Nanjing Tech University 磁流体动压润滑机械密封性能的试验研究 图 3-8 在I的不同值下，磁流体的泵排量随ω的改变量 图 3-9 电流强度对最大膜压的影响 结论： 膜厚 /膜的摩擦力矩 随旋转速度和磁场强度 增加而增加 可采用外磁场强度来控制密封能力。 由于液膜的粘性耗散和密封环的热变形，所以密封环的温度上升不可避免。 随着动环转速的增加，磁流体的损耗量也会增大。 采用合适的闭合力，液膜压力随磁场强度而变化。 Page * 1 4 南京工业大学 Nanjing Tech University 磁流体动压润滑机械密封自适应特性的试验研究 密封间隙中的液膜压力 被密封介质的压力 机械密封处于正常运转工作状态 导致密封失效 相 等 不相等 Page * 1 4 南京工业大学 Nanjing Tech University 磁流体动压润滑机械密封自适应特性的试验研究 改变外磁场强度可改变磁流体润滑膜的动压，使得润滑膜压力大小与被密封介质的压力大小相等 磁流体的供给量的调节可以通