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石墨紙密封間隙對氣體泄漏量的影響

    圓周石墨紙的石墨紙密封間隙分為兩部分,一部分是密封環加工精度產生的靜態間隙,此間隙產生靜態泄漏量;另一部分是本文所計算的動態間隙,此間隙產生動態泄漏量。已知石墨紙密封間隙時,假設通過密封面的氣體流動為同心圓柱環形縫隙流動(圖m)可根據式(8)計算氣體泄漏量0式中:口為氣體泄漏量;h;為密封副密封間隙,即圖17中d,與d=間的間隙值;如為壓差;拜為動力赫度;l為密封面寬度。將不同工況下分析得到的密封副石墨紙密封間隙值帶入式(8)進行計算,即可得到不同工況下圓周石墨紙氣體泄漏量的變化規律,見圖18?煽闯,氣體泄漏量隨石墨紙密封間隙的增加呈非線性增大,當石墨紙密封間隙超過10J后氣體泄漏量呈倍數增長?梢,通過控制石墨紙密封間隙來控制泄漏量顯得尤為重要。
    結合圓周石墨紙的使用情況和研究現狀,基于ANSYS Workbench軟件,提出了圓周石墨紙全尺寸三維動態仿真分析方法,并對圓周石墨紙的動態性能進行了分析,主要得出以下結論:
    (1)所提出的圓周石墨紙全尺寸三維動態仿真分析方法,能較好地反映動態條件下,尤其是轉子渦動情況下密封環的動態特性。
    (2)轉子渦動、彈簧彈力以及摩擦系數,均會對密封環的石墨紙密封間隙產生影響。
    (3)石墨紙密封間隙與氣體泄漏量間的關系,可改變目前依靠經驗值的設計現狀,對圓周石墨紙環的彈簧力設計、結構設計等提供指導。
    (4)利用此方法可以仿真得到圓周石墨紙的動態間隙,進而得出氣體動態泄漏量,可為圓周石墨紙結構設計、彈性元件設計等提供技術牽引,為圓周石墨密封的正向設計提供理論基礎。www.czeabc.com

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