船舶艉轴机械密封的结构参数优化研究

【作者】 魏文豪； 李双喜； 张敬博； 刘洋；

【机构】 北京化工大学机电工程学院；

【摘要】 船舶艉轴机械密封工作于恶劣的深水环境中,其可靠运行影响了船舶航行的稳定性。本文针对船舶艉轴机械密封结构参数对密封性能的影响,利用有限元分析软件建立热-固耦合数值分析模型,研究了密封腔内介质的流动情形,分析了船舶艉轴机械密封:端面宽度、端面比压、动环宽度、弹簧比压等结构参数对密封环变形、温升、摩擦磨损及泄漏量影响,计算得到了各结构参数的较优取值区间,最后通过响应面法对各结构参数进行多目标优化设计,确定了最优参数组合。结果表明:弹簧比压对密封性能影响较大,比值应控制在0.15～0.25MPa。优选后的结构参数组合泄漏量减低约7%,为船舶艉轴机械密封的结构参数优化设计提供了思路。更多还原