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船艉轴端面密封的性能分析与优化
| 论文题名： | 船艉轴端面密封的性能分析与优化 |
| 关键词： | 船艉轴端面密封;结构参数;性能优化;温度场 |
| 摘要： | 艉轴端面密封是全回转推进器保持密封性能的关键。船艉轴端面密封运转过程较为复杂，其性能主要受力载荷与热载荷影响，力载荷对端面密封的影响表现在端面压力场上，热载荷对端面密封影响表现在端面温度场上，而力载荷主要受端面密封的结构影响，热载荷受热源剪切热等影响。为提高艉轴端面密封的密封性能，本文在相关学者们现有的端面密封结构基础研究上，提出端面槽型与波度、锥度耦合的思想，在现有的温度场基础研究上，对热源等模型进行优化，具体研究内容如下： 首先，建立三种不同槽型端面的数学模型，并基于端面槽型建立端面密封中槽型与端面波度、锥度耦合模型。基于流体为稳态等假设，从N-S方程出发，推导更为简洁的柱坐标下分析端面密封的Reynolds方程。结合相关具体参数，从槽型结构（槽深、槽数和螺旋角）、波度和锥度角度分析，揭示端面密封中端面结构与密封性能关系。 其次，分析端面密封温度场来源，优化端面密封热源数学模型。结合热源数学模型，基于端面密封温度场控制模型，建立相关求解温度场方程的前提边界条件模型。结合本文槽型结构研究内容，计算及分析无槽型结构、直方槽型结构、螺旋槽型结构和内螺旋槽型结构端面密封温度场分布。 然后，将本文的研究内容应用于某船舶企业的全回转推进器的艉轴端面密封案例分析中，建立全回转推进器的工况与密封性能关系模型等，验证了研究的有效性。 最后，对本文的工作内容进行了总结，并对研究中可能存在的不足以及未来针对端面密封可开展的深层次研究进行展望。 |
| 作者： | 罗显 |
| 专业： | 工业工程 |
| 导师： | 李新宇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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