摘要：为了找出更有效的优化方法,在考虑空化模型的基础上,以螺旋槽的几何参数(槽深h、螺旋角α、槽径宽径比β以及槽区宽度比γ)为设计变量,以泄漏量为优化目标,采用均匀试验设计法设计了50组机械密封端面槽型几何参数值,并利用CFD方法计算目标函数值,从而建立端面槽型几何参数和泄漏量的回归模型.运用Matlab软件绘制等值云图,利用响应面法分析端面槽型几何参数槽深、螺旋角、槽径宽径比以及槽区宽度比之间的交互作用对泄漏量的影响,并对机械密封微间隙内流场进行数值模拟验证,从而得到端面参数的最佳组合.研究表明:采用响应面法对上游泵送机械密封进行优化是可行的;螺旋槽的槽深h、螺旋角α、槽径宽径比β、槽区宽度比γ分别在6~12μm,16°~20°,0.35~0.55和0.45~0.60时,能够获得更好的密封性能.

关键词：机械密封 螺旋槽 泄漏量 响应面法 空化模型 

单位：江苏大学能源与动力工程学院