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發布(bu)時間:2022-01-12 11:31:46 人氣(qi):135332 來源:
對于而言(yan),形成密封作用的假說基本上分成兩類,即表面張力假說和粘(zhan)滯力假說。
最早(zao)提出表面(mian)張(zhang)力(li)假說的(de)是(shi)(shi)A Brkich。該假說認為端(duan)面(mian)間(jian)穩定而(er)可靠的(de)密(mi)封主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)表面(mian)張(zhang)力(li)作用(yong)的(de)結(jie)果,密(mi)封端(duan)面(mian)實際上并不是(shi)(shi)理想的(de)光滑平面(mian),少量(liang)突起部(bu)分(fen)存在著直接(jie)(jie)接(jie)(jie)觸。G E Rajakovics采用(yong)試驗論(lun)述了(le)表面(mian)張(zhang)力(li)是(shi)(shi)密(mi)封重要(yao)因(yin)素這一(yi)觀點(dian)。同時(shi)對(dui)粘滯(zhi)假說提出了(le)異議:①粘滯(zhi)力(li)(主(zhu)要(yao)是(shi)(shi)指(zhi)液體和固體表面(mian)的(de)附著力(li))要(yao)在間(jian)隙(xi)(xi)為10-9m或更小時(shi)才起作用(yong),在微米級的(de)密(mi)封間(jian)隙(xi)(xi)中不起作用(yong);②粘滯(zhi)是(shi)(shi)一(yi)種動力(li)學的(de)特征,而(er)在密(mi)封處于零泄漏(lou)時(shi),徑向是(shi)(shi)沒有動力(li)學過(guo)程(cheng)的(de)。國內李克永等也(ye)著文(wen)贊同表面(mian)張(zhang)力(li)假說。
PBasu,E Schwaiger和U W Senfert等人認為密封面間的液膜起一個軟密封墊那樣的作用,液體分子間的分子力隨粘度增加而上升,且隨密封間隙的增大而下降。J Digard及M Genhle等在低壓阿合奇機械密封潤滑狀況的(de)試驗研(yan)究中,觀察到液(ye)膜(mo)內存在著(zhu)張力區(qu)。通過密封運轉期間壓(ya)力傳(chuan)感器測出了(le)相變(bian)區(qu)的(de)壓(ya)力及液(ye)膜(mo)破壞前在相變(bian)區(qu)受到張力的(de)作用。基于(yu)端面內有(you)空化、汽化現象的(de)事實(shi),J Digard及M Genhle認為多級氣隙(xi)形(xing)成多次(ci)表面張力作用是提高總的(de)密封能力的(de)主要原因。
然而,以EFBoon為(wei)代表的(de)粘滯假(jia)說,認為(wei)某(mou)些液體分子由于粘性被(bei)粘貼在密(mi)封(feng)面上,這種因壓差在密(mi)封(feng)間隙中產生粘滯力(li)能阻(zu)止介(jie)質的(de)泄漏(lou)。
國(guo)內鄭(zheng)海泉、陳汝(ru)灼從反面(mian)論證了表(biao)(biao)面(mian)張力(li)(li)(li)假說的(de)(de)局(ju)限性:①按表(biao)(biao)面(mian)張力(li)(li)(li)計算出的(de)(de)最大密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)(li)其(qi)數值太小(xiao),以表(biao)(biao)面(mian)張力(li)(li)(li)較大的(de)(de)水(shui)來(lai)說,在密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)間隙(xi)為1μm的(de)(de)正常情(qing)況下,最大的(de)(de)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)(li)不(bu)(bu)(bu)足0.15MPa。若(ruo)要考慮各(ge)種(zhong)因(yin)素(su)的(de)(de)影響(xiang),修正后數值更(geng)(geng)小(xiao)。空化(hua)(hua)現(xian)象的(de)(de)成因(yin)、性質、形態、分(fen)布等尚(shang)不(bu)(bu)(bu)清楚,且(qie)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)處于靜止時并不(bu)(bu)(bu)產生空化(hua)(hua)現(xian)象,因(yin)此(ci)解(jie)釋不(bu)(bu)(bu)了靜止時仍有很高(gao)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)(li)這一事實(shi);②表(biao)(biao)面(mian)張力(li)(li)(li)假說必(bi)須以不(bu)(bu)(bu)漏(lou)為前提,一旦泄漏(lou)就幾乎完全喪失密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)(li)。因(yin)為泄漏(lou)不(bu)(bu)(bu)但使濕潤角降低(di),特別是(shi)彎(wan)月面(mian)的(de)(de)形狀和對應的(de)(de)液膜厚度(du)都要朝降低(di)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)(li)的(de)(de)方向變化(hua)(hua),故密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)(li)會顯(xian)著降低(di)。這不(bu)(bu)(bu)但不(bu)(bu)(bu)能(neng)解(jie)釋一般密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)或多或少有點泄漏(lou)的(de)(de)實(shi)際情(qing)況,對密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)面(mian)內外都有液體的(de)(de)多端面(mian)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)的(de)(de)密(mi)(mi)(mi)封(feng)(feng)(feng)(feng)能(neng)力(li)(li)(li)更(geng)(geng)無法解(jie)釋。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在阿合奇機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對阿合奇機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通阿合奇機械密封的摩擦副之間,液膜之薄,牛頓型流體方程缺乏有效的應用條件。在普通阿合奇機械密封上,摩擦副端面間總是存在接觸,形成許多彼此間很少連通的空隙,當兩環相對轉動時,液體從一個空隙轉移到另一個空隙中去,一直到液體質點達到縫隙的終端為止,密封端面處于邊界潤滑狀態。戈盧別夫、Summers-Smith和國內顧永泉、王汝美等認為實際運行的普通阿合奇機械密封一般處于混合潤滑狀態。流體靜壓效應和流體動壓效應在形成液膜過程中起著不同的作用。然而,A O Lebeak在“端面密封的波度預計、測量、起因和影響”一文中,指出水介質中工作的普通端面密封并未產生流體動壓效應,這不能不使人們對此前在阿合奇機械密封領域占(zhan)有重(zhong)(zhong)要位(wei)置的(de)混合潤滑理論(lun)重(zhong)(zhong)新認(ren)識。
可見阿合奇機械密封機理至今仍然沒有一個完整的密封理論為人們所認同。盡管如此,人們仍孜孜不倦地追尋,因為每一步探索以及由此而提出的假設或獲得的結論,對阿合奇機械密封的設計(ji)制造以及(ji)應用都起著重要的指導作用。