Особенности практического применения методик расчёта распределения давления рабочей жидкости в зазоре колец пары трения торцового уплотнения с микроканавками
Реферат
Настоящая публикация подготовлена в процессе разработки методики расчёта обыкновенного торцового уплотнения вала с микроканавками и применением современного бессеточного метода на основе радиальных базисных функций для численного решения уравнения Рейнольдса, является продолжением предварительной экспертизы статьи ”МЕТОДИКА РАСЧЕТА ТОРЦОВОГО УПЛОТНЕНИЯ С МИКРОКАНВКАМИ” . Показаны особенности практического применения методик расчета распределения давления рабочей жидкости в зазоре пары трения торцового уплотнения с микроканавками, основанных на сеточном методе конечных объёмов с равномерно расположенными узлами в полярных координатах. Приводятся результаты компьютерного моделирования распределения давления рабочей жидкости в зазоре пары трения, полученные с использованием системы Mathcad, для уплотнения с прямоугльными микроканавками и эквивалентными им по площади микроканавками в виде усечённых секторов. Предоставлены рекомендации для выбора количества разбиений сетки в радиальном и окружном направлениях на основе критерия плотности узлов в расчётной области и необходимого количества итераций, обеспечивающие получение численного решения с необходимой для инженерной практики точностью.
Ключевые слова: методика расчёта, метод конечных объёмов, торцовое уплотнение, микроканавки, уравнение Рейнольдса, Mathcad
Актуальность
Актуальность исследования приведена в публикации: https://www.highexpert.ru/publications/ms_sqg_article_expertise.html
Литература
1. Mechanical Seal Practice for Improved Performance, 2nd Revised Edition, Edited by J. D. Summers-Smith, IMechE Guides for the Process Industries, Mechanical Engineering Publication Limited for the Institution of Mechanical Engineers, LONDON, 1992. - 216 p.
2. Уплотнения и уплотнительная техника: Справочник / Л.А. Кондаков, А.И. Голубев и др. М: Машиностроение, 1994. - 448 с.
3. Lebeck A.O. Principles and Design of Mechanical Face Seals. Wiley-Interscience; 1st edition. New York, 1991. - 764 p.
4. Шепелёв В.А., Шепелёв А.В. Методика расчета обыкновенного торцового уплотнения вала и ее реализация в системе Mathcad // МАШИНОСТРОЕНИЕ И ИНЖЕНЕРНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ. Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской академии наук. 2024. №1-2(74). - с. 35. Режим доступа: https://www.highexpert.ru/publications/imash_ms_meshless_method.html
5. А.С. Демура, С.В. Фалалеев. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ТОРЦОВОГО УПЛОТНЕНИЯ С МИКРОКАНАВКАМИ, Известия Самарского научного центра Российской академии наук, т. 10, №3. 2008. - с. 834-837. // КиберЛенинка. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/metodika-rascheta-tortsovogo-uplotneniya-s-mikrokanavkami.pdf
6. Шепелёв В.А., Шепелёв А.В. Краткая предварительная экспертиза статьи "МЕТОДИКА РАСЧЕТА ТОРЦОВОГО УПЛОТНЕНИЯ С МИКРОКАНВКАМИ" // Персональный сайт авторов HighExpert.RU. Режим доступа: https://www.highexpert.ru/publications/ms_sqg_article_expertise.html
7. Демура А.С. Разработка методик расчета и проектирования торцовых гидродинамических уплотнений авиационных двигателей. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук: 05.07.05. [Самар. гос. аэрокосм. ун-т им. С. П. Королева]. - Самара, 2010. Режим доступа: https://repo.ssau.ru/handle/Avtoreferaty/Razrabotka-metodik-rascheta-i-proektirovaniya-torcovyh-gidrodinamicheskih-uplotnenii-aviacionnyh-dvigatelei-Elektronnyi-resurs-avtoreferat-dis-kand-tehn-nauk-050705-zashishena-25062010-62912?mode=full
8. HECKER WERKE GmbH. // Каталог торцовых уплотнений. Режим доступа: https://www.heckerwerke.de/images/downloads/Kataloge/AEGIRA.pdf
9. Vapour pressure of water – Wikipedia. Режим доступа: https://en.wikipedia.org/wiki/Vapour_pressure_of_water
10. Шепелёв В.А., Шепелёв А.В. Бессеточный метод на основе радиальных базисных функций для численного решения уравнения Рейнольдса применительно к торцовому уплотнению вала // Персональный сайт авторов HighExpert.RU. Режим доступа: https://www.highexpert.ru/publications/ms_meshless_rbf_method.html
11. Vieira L., Cavalca K. ANALYSIS OF THE DYNAMIC COEFFICIENTS OF THRUST BEARINGS WITH HYDRODYNAMIC LUBRICATION / 21st Brazilian Congress of Mechanical Engineering, October 24-28, 2011, Natal, RN, Brazil. // The Brazilian Association of Engineering and Mechanical Sciences. Режим доступа: https://abcm.org.br/app/webroot/anais/cobem/2011/PDF/017901.pdf
12. MATHCAD 6.0 PLUS. Финансовые, инженерные и научные расчеты в среде Windows 95. / Перевод с англ. – М.: Информационно-издательский дом “Филинъ”, 1996. – 712 c.
13. Brunetière N. An analytical approach of the thermoelastohydrodynamic behaviour of mechanical face seals operating in mixed lubrication, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology 2010 224:1221, DOI: 10.1243/13506501JET831.