水轮机主轴磁流体密封有限元仿真及试验
发布时间：2021-11-01 01:32
作为水电工程重要装备之一的水轮机的发展对水电事业影响重大。目前,水轮机主轴主要采用填料密封、橡胶平板密封、叶片密封、端面密封等接触式密封形式,但因主轴易磨损,泄漏量大,严重时会使水轮机无法工作,需要停机对主轴进行检修,机组寿命被缩短,也会造一定的经济损失。将磁流体密封技术运用于水轮机主轴密封中,研究疏水磁流体,设计出适合水轮机主轴的磁流体密封装置,使运动件和静止件之间无刚性接触、无磨损,并且可自行修复,能够长时间可靠地工作,可以有效地解决水轮机主轴的密封问题。磁流体作为一种新型的功能材料,以其独特的性质在应用领域得到了越来越广泛的推广。和传统的机械密封相比,磁流体密封具有密封严密、泄漏率低、可靠性高、无污染及能够承受较高转速等优点。本文运用有限元方法对水轮机主轴磁流体密封结构磁场进行分析,并通过试验对分析结果进行验证,本文主要研究内容和成果如下:1)对水轮机主轴密封结构进行设计,对该结构中各材料进行选型:磁流体为氟醚油基,磁源选择NdFeB永磁体,极靴材料选用10号钢,外壳采用材料为1Cr18Ni9Ti合金。为满足不同轴径和不同应用水头的水轮机主轴密封需求,对上述结构进行了改进设计,并...
【文章来源】：西华大学四川省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
推导表面几何应力图
图 2.2 具有磁隙的环形永磁磁路2 Ring permanent magnetic circuit with magn的环形永磁磁路，该磁路中磁通密度为强度分别为Bδ和Hδ，磁通密度和场强方安培定律可知：0m mF H l Hδ = + δ=式（2.50）中，ml 为永磁体的长度，δ 0 0( )mm mm mA l AB H HA Aδ δδμ μδ= = 截面积， Aδ为气隙的截面积。由该式可，矫顽力越大，密封间隙处的磁通密度隙的磁压降F 求出后，便可求出间隙
磁流体对磁场的响应特性进而实现密封。如图由永磁体、极靴、轴所构成的导磁回路，永磁注入，在磁场的作用下，磁流体聚集在极靴的O”形圈。当密封结构处于静止状态时，磁流作用下，它会吸附包裹在磁场最强处。当密封用力，这时，由于磁流体受二力作用，内外产裹的位置和磁流体的形状就会发生变化，磁流
【参考文献】：
期刊论文
[1]磁性液体旋转密封的关键问题研究进展[J]. 李德才,郝都. 真空科学与技术学报. 2018(07)
[2]水轮机主轴密封水压异常波动原因分析及处理[J]. 李军,朱晓东,王申,徐东升,成安,宋红丽. 西北水电. 2018(02)
[3]泰安抽水蓄能电站2#机组主轴密封漏水分析及处理[J]. 杨保晶,纪云锋,巫昌斌. 水利水电技术. 2017(S1)
[4]氟醚油基磁性液体密封启动力矩的实验分析[J]. 程艳红,李德才,戴荣坤. 哈尔滨工程大学学报. 2017(08)
[5]基于磁性石墨烯聚离子液体的分散固相萃取-气相色谱串联质谱法快速检测蔬菜中30种保鲜剂残留[J]. 曹淑瑞,陈亚玲,郗存显,陈宇,张雷,李贤良,陈志琼. 分析试验室. 2017(03)
[6]磁性液体密封与机械密封组合密封技术研究[J]. 朱姗姗,李德才,王智森,杨晓雪. 功能材料. 2017(02)
[7]超疏水磁性纤维素粒子的制备及性能表征[J]. 黄六莲,林新兴,周兴满,吴慧,曹石林,陈礼辉. 科技导报. 2016(19)
[8]磁性液体悬浮性能测试智能装置的研制[J]. 王超,施培杰,雷宇,李学慧,部德才. 实验室研究与探索. 2016(09)
[9]高转速磁性液体密封结构的优化设计[J]. 吴旭东,刘同冈,费菲,龚德明. 润滑与密封. 2016(08)
[10]聚乙二醇对液体磁性磨具稳定性的影响研究[J]. 张云飞,孙桓五,王娟,赵志强. 现代制造工程. 2016(05)
硕士论文
[1]密封结构对混流式水轮机内部流动的影响研究[D]. 李小龙.西华大学 2015
[2]磁性液体减振器的耗能分析与实验研究[D]. 刘飞.河北工业大学 2015
[3]船舶艉轴磁流体密封技术的研究[D]. 杨恩霞.哈尔滨工程大学 2008
本文编号：3469260
【文章来源】：西华大学四川省
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
推导表面几何应力图
图 2.2 具有磁隙的环形永磁磁路2 Ring permanent magnetic circuit with magn的环形永磁磁路，该磁路中磁通密度为强度分别为Bδ和Hδ，磁通密度和场强方安培定律可知：0m mF H l Hδ = + δ=式（2.50）中，ml 为永磁体的长度，δ 0 0( )mm mm mA l AB H HA Aδ δδμ μδ= = 截面积， Aδ为气隙的截面积。由该式可，矫顽力越大，密封间隙处的磁通密度隙的磁压降F 求出后，便可求出间隙
磁流体对磁场的响应特性进而实现密封。如图由永磁体、极靴、轴所构成的导磁回路，永磁注入，在磁场的作用下，磁流体聚集在极靴的O”形圈。当密封结构处于静止状态时，磁流作用下，它会吸附包裹在磁场最强处。当密封用力，这时，由于磁流体受二力作用，内外产裹的位置和磁流体的形状就会发生变化，磁流
【参考文献】：
期刊论文
[1]磁性液体旋转密封的关键问题研究进展[J]. 李德才,郝都. 真空科学与技术学报. 2018(07)
[2]水轮机主轴密封水压异常波动原因分析及处理[J]. 李军,朱晓东,王申,徐东升,成安,宋红丽. 西北水电. 2018(02)
[3]泰安抽水蓄能电站2#机组主轴密封漏水分析及处理[J]. 杨保晶,纪云锋,巫昌斌. 水利水电技术. 2017(S1)
[4]氟醚油基磁性液体密封启动力矩的实验分析[J]. 程艳红,李德才,戴荣坤. 哈尔滨工程大学学报. 2017(08)
[5]基于磁性石墨烯聚离子液体的分散固相萃取-气相色谱串联质谱法快速检测蔬菜中30种保鲜剂残留[J]. 曹淑瑞,陈亚玲,郗存显,陈宇,张雷,李贤良,陈志琼. 分析试验室. 2017(03)
[6]磁性液体密封与机械密封组合密封技术研究[J]. 朱姗姗,李德才,王智森,杨晓雪. 功能材料. 2017(02)
[7]超疏水磁性纤维素粒子的制备及性能表征[J]. 黄六莲,林新兴,周兴满,吴慧,曹石林,陈礼辉. 科技导报. 2016(19)
[8]磁性液体悬浮性能测试智能装置的研制[J]. 王超,施培杰,雷宇,李学慧,部德才. 实验室研究与探索. 2016(09)
[9]高转速磁性液体密封结构的优化设计[J]. 吴旭东,刘同冈,费菲,龚德明. 润滑与密封. 2016(08)
[10]聚乙二醇对液体磁性磨具稳定性的影响研究[J]. 张云飞,孙桓五,王娟,赵志强. 现代制造工程. 2016(05)
硕士论文
[1]密封结构对混流式水轮机内部流动的影响研究[D]. 李小龙.西华大学 2015
[2]磁性液体减振器的耗能分析与实验研究[D]. 刘飞.河北工业大学 2015
[3]船舶艉轴磁流体密封技术的研究[D]. 杨恩霞.哈尔滨工程大学 2008
本文编号：3469260
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shuiwenshuili/3469260.html
