摘要：提出一种适用于流体静压型机械密封的半解析式流固耦合分析模型。根据典型流体静压型机械密封的结构特点和工作原理,在圆环变形理论的基础上发展求解密封环机械变形的解析方法,以有限元法验证其正确性并确定其适用范围。以密封环机械变形和间隙流场计算的解析方法为基础,以密封环变形偏转角作为流体域和固体域的计算传递参数,提出流体静压型机械密封的半解析式流固耦合模型。基于所提出的半解析式流固耦合模型,求得某一工况条件下的压力分布、泄漏率和液膜刚度等参数,并与纯流场计算结果进行对比。并进一步研究密封端面初始锥角和螺钉预紧力等因素对密封性能的影响规律。所研究内容为流体静压型机械密封的流固耦合研究提供一种便捷、高效的方法。

关键词：机械密封 流体静压 流固耦合 半解析法 reynolds方程 

单位：清华大学摩擦学国家重点实验室 北京100084