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發布時間:2022-01-12 11:31:46 人氣:134667 來源(yuan):
對于而言,形成密封作用的假(jia)說(shuo)(shuo)基本上(shang)分(fen)成兩類,即表面張力假(jia)說(shuo)(shuo)和粘滯力假(jia)說(shuo)(shuo)。
最早提出表(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)假(jia)說的(de)是A Brkich。該假(jia)說認(ren)為端(duan)面(mian)(mian)(mian)間(jian)穩定而(er)可(ke)靠的(de)密(mi)封(feng)主(zhu)要(yao)是表(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)作用(yong)的(de)結果,密(mi)封(feng)端(duan)面(mian)(mian)(mian)實(shi)際上并不是理想的(de)光滑平(ping)面(mian)(mian)(mian),少量(liang)突起(qi)(qi)部(bu)分存在著(zhu)直接接觸。G E Rajakovics采用(yong)試(shi)驗論述了表(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)是密(mi)封(feng)重(zhong)要(yao)因素這一(yi)(yi)觀點。同(tong)時(shi)對粘(zhan)滯(zhi)(zhi)假(jia)說提出了異議:①粘(zhan)滯(zhi)(zhi)力(li)(主(zhu)要(yao)是指(zhi)液體和固體表(biao)面(mian)(mian)(mian)的(de)附(fu)著(zhu)力(li))要(yao)在間(jian)隙(xi)(xi)為10-9m或(huo)更小(xiao)時(shi)才起(qi)(qi)作用(yong),在微米級(ji)的(de)密(mi)封(feng)間(jian)隙(xi)(xi)中不起(qi)(qi)作用(yong);②粘(zhan)滯(zhi)(zhi)是一(yi)(yi)種(zhong)動力(li)學的(de)特征,而(er)在密(mi)封(feng)處于(yu)零泄漏(lou)時(shi),徑向是沒有(you)動力(li)學過(guo)程(cheng)的(de)。國(guo)內李克永等也著(zhu)文贊同(tong)表(biao)面(mian)(mian)(mian)張(zhang)力(li)假(jia)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等在低壓紅原機械密封潤滑狀況的(de)(de)試驗研究中,觀察到液(ye)(ye)膜內存(cun)在著張(zhang)(zhang)力(li)區(qu)。通過密封運轉期間壓力(li)傳感器測(ce)出了(le)相變區(qu)的(de)(de)壓力(li)及液(ye)(ye)膜破壞(huai)前在相變區(qu)受(shou)到張(zhang)(zhang)力(li)的(de)(de)作用。基于(yu)端(duan)面內有空(kong)化、汽化現象的(de)(de)事實,J Digard及M Genhle認為多級氣隙形(xing)成多次表面張(zhang)(zhang)力(li)作用是(shi)提高總(zong)的(de)(de)密封能力(li)的(de)(de)主要原因。
然(ran)而,以(yi)EFBoon為(wei)代表的(de)粘滯假說,認為(wei)某些液體分子(zi)由于粘性被(bei)粘貼在(zai)密封面上,這種因壓差(cha)在(zai)密封間隙中產(chan)生粘滯力能阻止(zhi)介質的(de)泄漏。
國內鄭海泉、陳(chen)汝灼從(cong)反面(mian)(mian)(mian)(mian)論(lun)證(zheng)了表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)(li)假說的(de)(de)局限(xian)性:①按表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)(li)計算出的(de)(de)最(zui)大密(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)力(li)(li)(li)(li)(li)其數值(zhi)太小,以表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)(li)較大的(de)(de)水來說,在密(mi)(mi)(mi)封(feng)間隙(xi)為(wei)1μm的(de)(de)正常情(qing)況下,最(zui)大的(de)(de)密(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)力(li)(li)(li)(li)(li)不(bu)(bu)(bu)足0.15MPa。若要考慮(lv)各種因(yin)素(su)的(de)(de)影響,修正后(hou)數值(zhi)更小。空(kong)化現象(xiang)的(de)(de)成因(yin)、性質、形態、分(fen)布等尚不(bu)(bu)(bu)清楚,且密(mi)(mi)(mi)封(feng)處于靜止時(shi)并不(bu)(bu)(bu)產(chan)生空(kong)化現象(xiang),因(yin)此解(jie)(jie)釋不(bu)(bu)(bu)了靜止時(shi)仍有很高(gao)密(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)力(li)(li)(li)(li)(li)這(zhe)一事實;②表(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)張力(li)(li)(li)(li)(li)假說必(bi)須(xu)以不(bu)(bu)(bu)漏(lou)為(wei)前提,一旦(dan)泄(xie)漏(lou)就幾(ji)乎完全喪失密(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)力(li)(li)(li)(li)(li)。因(yin)為(wei)泄(xie)漏(lou)不(bu)(bu)(bu)但(dan)使濕潤角降低,特別是彎月面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)形狀和對(dui)(dui)應的(de)(de)液(ye)膜厚度都要朝降低密(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)力(li)(li)(li)(li)(li)的(de)(de)方(fang)向變化,故(gu)密(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)力(li)(li)(li)(li)(li)會顯著降低。這(zhe)不(bu)(bu)(bu)但(dan)不(bu)(bu)(bu)能(neng)解(jie)(jie)釋一般(ban)密(mi)(mi)(mi)封(feng)或(huo)多或(huo)少有點(dian)泄(xie)漏(lou)的(de)(de)實際情(qing)況,對(dui)(dui)密(mi)(mi)(mi)封(feng)面(mian)(mian)(mian)(mian)內外都有液(ye)體的(de)(de)多端面(mian)(mian)(mian)(mian)密(mi)(mi)(mi)封(feng)的(de)(de)密(mi)(mi)(mi)封(feng)能(neng)力(li)(li)(li)(li)(li)更無法解(jie)(jie)釋。
EMayer通過大量試驗,分析了粘度在紅原機械密封機理中的地位。基于粘滯力假說,人們對紅原機械密封端面間的潤滑狀態進行了研究與探討。Mayer認為普通紅原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。在普通紅原機械密封上,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紅原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紅原機械密封領域占有重要位(wei)置的混合潤滑理論重新認(ren)識。
可見紅原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,對紅原機械密封的設計制(zhi)造以及應用都起著重要的指(zhi)導作(zuo)用。