Методика расчёта гидродинамических характеристик торцового уплотнения с учётом парообразования утечек

摘要

Представлена численная методика расчёта гидродинамических характеристик торцового уплотнения, учитывающая возможность фазового перехода в его зазоре. В численной модели используются решения для течения как жидкости, так и газа в микрощели уплотнения, полученные с применением метода конечных объёмов. Выявлены закономерности влияния величины и конусности зазора, глубины микроканавок, перепада давления и величины давления насыщенных паров на гидродинамические характеристики уплотнения. Разработана методика расчёта утечек, жёсткости слоя смазки и мощности трения в зазоре уплотнения с учётом парообразования и тепловых деформаций уплотнительных колец. Предложены рекомендации по выбору геометрических параметров уплотнения. Выявлена причина возникновения пульсирующих утечек через уплотнение. Разработанная методика применима как для криогенных жидкостей, так и для воды.