论文题目: 磁流体密封装置的设计与密封实验研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 机械电子工程
作者: 陈达畅
导师: 程西云
关键词: 磁流体密封,密封模型,密封耐压公式
文献来源: 汕头大学
发表年度: 2005
论文摘要: 磁流体是一种新型的磁性材料。磁流体密封由于在低压气体动密封上的突出表现而备受关注,但在高压气体密封和液体密封上,磁流体密封还存在着许多问题有待解决,例如密封压力低、密封寿命短等,离实际应用还有一定差距。 本论文课题在总结前人研究的基础上,设计出新的磁流体密封装置,并在自行搭建的实验台上对磁流体密封的主要参数进行了实验研究,具体工作及研究结果如下: ①通过改变密封间隙,研究了密封间隙对密封能力的影响。随着密封间隙的减小, 磁流体的动、静密封能力不断增大,但动、静密封能力的差距也同时加大。 ②通过改变磁场强度,研究了磁场强度对密封能力的影响。磁流体的密封能力随磁 场强度的增加几乎按比例增大,但升高到一定阶段后,磁流体的密封能力逐渐趋 向饱和。 ③通过采用不同的密封齿型,研究了磁极形状对密封能力的影响。在多级密封中, 梯形齿型的动、静密封能力都比矩形齿型稍强。 ④通过动、静密封的比较实验,研究了转速对密封能力的影响。在少级数密封中, 转速会降低磁流体的密封能力,而在多级密封中能提高磁流体的密封能力。 本论文课题在实验的基础上,从磁流体密封的最小密封力——磁力线上两相邻磁性微粒间的引力出发,在建立磁流体密封模型的基础上,推导出了磁流体密封耐压公式,并通过大量的实验进行验证。 该密封耐压公式表明:在强磁场的条件下,密封压力与磁齿厚度、磁性微粒间的最大引力成正比,与磁性微粒粒径的平方、密封间隙成反比。 公式的检验结果表明:理论结果和实验结果相对比较吻合,相对传统耐压公式有计算简明、密封力来源清晰、适用范围广的特点,有望为准确设计磁流体密封装置提供依据。 最后,本论文总结了磁流体密封装置的设计步骤,结合对密封装置的磁回路分析,运用本论文推导的磁流体密封耐压公式对气体密封进行了具体的指导设计。
论文目录:
中文摘要
英文摘要
目录
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景和意义
1.2 国内外磁流体密封技术的发展现状
1.2.1 磁流体简介
1.2.2 磁流体的种类
1.2.3 磁流体密封原理
1.2.4 磁流体密封的研究现状
1.2.5 磁流体密封的应用现状
1.3 本课题研究内容
第二章 磁流体密封实验
2.1 磁流体密封实验台介绍
2.1.1 磁流体密封实验台组成
2.1.2 磁流体密封装置介绍
2.2 磁流体主要密封参数实验
2.2.1 密封间隙对密封能力的影响
2.2.2 磁场强度对密封能力的影响
2.2.3 磁极齿型对密封能力的影响
2.2.4 密封级数对密封能力的影响
2.3 磁流体密封实验
2.3.1 磁流体静密封实验
2.3.2 磁流体2级动静密封实验
2.3.3 磁流体20级动静密封实验
2.4 本章小结
第三章 磁流体密封耐压公式推导
3.1 磁流体密封耐压参考公式
3.1.1 密封耐压值参考公式Ⅰ
3.1.2 密封耐压值参考公式Ⅱ
3.2 磁流体密封耐压公式的推导
3.2.1 关于磁流体表面张力的研究
3.2.2 磁流体密封模型
3.2.3 磁流体表面张力实验
3.2.4 磁力线上两相邻磁性微粒的引力分析
3.2.5 相应浓度分布模型下的密封耐压公式
3.2.6 最小密封单元内油膜的最大密封能力
3.3 本章小结
第四章 磁流体密封耐压公式检验
4.1 理论值与实验值相比较
4.1.1 磁场流体单极密封
4.1.2 磁场流体多极密封
4.2 其它实验值与理论值相比较
4.3 密封压力与密封级数间的推算关系
4.4 本章小结
第五章 磁场的分析与计算
5.1 磁回路模型
5.2 密封间隙中的磁感应强度
5.3 主要环节对磁感应强度的影响
5.4 本章小结
第六章 密封装置的一般性设计
6.1 辅助分析
6.1.1 密封间隙与动力损失的关系
6.1.2 密封齿型分析
6.1.3 密封槽的作用
6.2 密封装置的设计步骤
6.2.1 密封装置的使用工况
6.2.2 设计的首要任务
6.2.3 密封装置的设计步骤
6.3 针对气体密封的具体设计
6.3.1 设计目标及说明
6.3.2 具体设计过程
6.4 本章小结
第七章 工作总结与研究展望
7.1 工作总结
7.2 研究展望
参考文献
致谢
发布时间: 2005-09-30
参考文献
- [1].高温磁流动密封的数值仿真设计及其应用研究[D]. 王耀华.武汉理工大学2004
- [2].磁流体轴承润滑特性数值计算与仿真[D]. 金帅.浙江大学2013
- [3].永磁磁流体泵内部流场流动仿真及实验研究[D]. 仲红军.辽宁工程技术大学2008
- [4].几何参数对螺旋密封性能影响的研究[D]. 杨晓宗.华东理工大学2014
- [5].磁流体密封在特殊条件下的应用研究[D]. 曹磊.西安电子科技大学2016
- [6].磁流体轴承润滑特性研究[D]. 李婷.浙江大学2015
- [7].金属磁流体密封的数值分析和试验研究[D]. 李子贤.北京化工大学2017
- [8].外励磁磁流体轴承涡流场与温度场的仿真分析[D]. 杨浩.浙江大学2011
- [9].船舶艉轴磁流体密封技术的研究[D]. 杨恩霞.哈尔滨工程大学2008
- [10].应用于硅片传输机器人的磁流体密封研究[D]. 代朋磊.大连理工大学2009
相关论文
- [1].水轮机主轴磁流体密封技术的研究[D]. 杨洪娟.兰州理工大学2007
- [2].高温磁流动密封的数值仿真设计及其应用研究[D]. 王耀华.武汉理工大学2004
- [3].机械密封性能的数值分析及优化研究[D]. 朱学明.武汉理工大学2005
- [4].磁流体热磁对流特性研究[D]. 李锐.南京理工大学2005
- [5].铁磁流体的制备方法和粘度测量[D]. 王健.南京理工大学2005
- [6].变工况机械密封实验台的设计及测试系统的建立[D]. 蔡晓君.东北大学2005
- [7].机械密封环温度场/应力场的数值模拟及实验研究[D]. 廖和滨.福州大学2005
- [8].微乳法制备Fe3O4磁流体及其清除水面浮油研究[D]. 柴波.华中科技大学2005
- [9].水基四氧化三铁磁流体的制备及其性能研究[D]. 杨华.中南大学2003
- [10].纳米磁性粉体材料及磁流体的制备[D]. 王秀宇.天津大学2003