端面機械密封裝置的熱傳遞畢業(yè)論文外文翻譯

1、- 1 -中文 中文 9638 字出處： 出處：International Journal of Thermal Sciences, 2009, 48(4): 781-794英文文獻翻譯 英文文獻翻譯國際熱科學雜志 48（2009）781-794端面機械密封裝置的熱傳遞No.lBrunetière，BenoîtModolo摘要 摘要本文運用 CFD，對一個用于實驗的的受內壓端面密封裝置的熱傳導進行了數值分析。這種構造

2、類似于存在于靜止的和旋轉的圓盤及旋轉的側壁之間的層流。通過一系列的仿真，作者提出一個整體努塞爾系數，用于描述旋轉圓環(huán)和靜盤數的相關性。努塞爾數是流體的雷諾功能數和普朗特數，以及流體與材料導熱系數比例三者的函數。最后的結論認為在熱源位于轉子和定子的接觸處，并取決于固體溫度分布。該冷卻油流似乎不影響塞爾系數。數值計算結果通過與采用紅外線照相機對實驗密封裝置測試的結果比較，得到驗證。關鍵詞：對流換熱;紅外熱像，轉子-定子;端面機械密封;CFD

3、（計算流體動力學）1.引言 引言 端面機械密封用于密封旋轉機械中的受壓流體，如泵，壓縮機和攪拌機，由于存在壓力，溫度和速度，因而不能使用彈性體密封。這些密封裝置通常是由安裝在軸上的旋轉部分和固定在箱體上的靜止部分組成。這兩個部分是由彈簧行動和受壓液保持接觸（圖 1） 。取得了良好的經營條件時，當密封面被潤滑油膜（很薄，微米級）部分的分開時可達到良好的工作狀況，此時避免了圖 1.端面機械密封模型英文文獻翻譯Lebeck，在他的書中，對端面

4、機械密封熱傳遞進行了全面的描述，如圖 1。因為密封處在復雜的環(huán)境，所以傳熱機制相當復雜。由于這種對環(huán)境的特點，傳熱路徑是多重的，導致熱流量計算的復雜。然而，在密封裝置里產生熱量的重要組成部分一般是通過對流傳輸接觸附近的密封流體。文獻[5]中巴克的簡化分析和文獻[6]中 Brunetiere 進行的數值研究使這一假設得到了證實。這表明，對于一個典型的結構，在密封面的兩側，熱影響區(qū)長度是接觸寬度的大約兩倍（例如接觸半徑） 。所以，密封環(huán)周圍

5、的對流，在密封的熱傳遞中是重要的部分。在 90 年代初，一些學者建議采用一個與端面機械密封盡可能相似的構造，獲得經驗性努塞爾數。文獻[7]中 Nau 認為，密封腔流是一個庫埃特泰勒流。他建議使用由 Tachibana et al[8]和 Gazley[9]得到的公式，該兩文獻研究由旋轉圓環(huán)的內面和靜止圓環(huán)的外面組成環(huán)面中的熱傳遞。文獻[10]對此類流動的熱傳遞作了全面的概括。另一方面，Lebeck[1]建議用 Becker[11]中更有

6、用的相關數，此相關數由對水箱中小直徑的旋轉圓筒進行試驗得到。但與端面機械密封中的太雷諾數相比，Becker 公式的適用范圍很小[1]。此外，端面機械密封還包含一個靜環(huán)，前面的相關數顯得不太合適。1991 年，Doane 等[12]首次對機械端面密封的努塞爾數進行測量。他們對密封裝置的固定部分研究，結果與 Reynolds 數相關。幾年后，飛利浦等在文獻[13]中，就一個密封裝置的靜環(huán)做了類似的實驗。測量的努塞爾數接近 Gazley [9

7、] and Becker [11]所得的相關數，從而驗證了 Nau [7] and Lebeck [1]的建議。兩數年之后，這些作者[14]進行了對其實驗裝置的傳傳遞和流體流動的數值模擬。這種做法，與實驗得出的結果非常一致，因而，作者可以獲得更充分的沿浸潤表面的局部努塞爾 t 數。與此同時，Lebeck，Nygren，Shirazi 的提出了關于機械密封及周腔熱傳遞實驗的和數值的結果[16]。他們強調，旋轉環(huán)的努塞爾數和 Becker

8、的公式[11]非常吻合。所有提到的文獻是針對湍流。當密封流體是一種高粘度礦物油，流動體是層狀的，就像 Luan and Khonsari 在 [17]中所述。在他們的數值研究中，Luan 和Khonsari 只分析流體流動，尤其是密封中軸向冷卻流和由角運動誘發(fā)的環(huán)泰勒流的相互作用。以往所有的研究針對端面機械密封熱傳遞，沒有研究者著手研究努塞爾數的相關性。此外，研究者用他們的研究結果與由均勻加熱的旋轉圓筒中流體的經驗公式進行比較。這與端面