ﺗﺤﻠﯿﻞ اﻻﺳﺘﻮﻫﯿﺪرودﯾﻨﺎﻣﯿﮏ دﻣﺎﯾﯽ آبﺑﻨﺪ ﻣﮑﺎﻧﯿﮑﯽ ﺑﻪ روش ﺗﻔﺎﺿﻞ ﻣﺤﺪود

Temperature Elastohydrodynamic Analysis of Mechanical Sealing by Finite Difference Method

امروزه تحليل الاستوهيدروديناميك آب‌بند مكانيكي در راستاي بهبود عملكرد آب‌بند يكي از مهمترين مسائل مي‌باشد تا بواسطه آن بتوان نشتي سيال از تجهيزات صنعتي را به حداقل رساند. در اين مقاله تحليل عددي آب‌بند مكانيكي MTM سري 30 در دو حالت دمايي و همدما و بر اساس پارامترهاي سيال، سرعت چرخشي و دما به روش تفاضل محدود انجام شد و توزيع فشار و ضخامت فيلم سيال در دو حالت ذكر شده مورد مقايسه قرار گرفت. نتايج بدست آمده نشان مي‌دهد كه فشار در حالت دمايي نسبت به حالت همدما به ميزان %16/55 افزايش مي‌يابد و ضخامت فيلم به ميزان %33/4 كاهش مي‌يابد كه اين امر در مجاورت قطر خارجي آب‌بند پديد مي‌آيد. مقايسه نتايج در تحليل عددي بر روي پارامترهاي موثر بر عملكرد آب‌بند مانند سرعت چرخش، لزجت سيال و نيرو در حالت دمايي نشان دهنده آن است كه اين پارامترها بر عملكرد آب‌بند تاثيرگذار بوده و تغييرات تاثيرگذاري بر روي توزيع فشار، ضخامت فيلم سيال و توزيع دمايي ايجاد مي‌كنند.

In the present paper, numerical analysis of MTM 30 series mechanical seal was implemented via limited difference method in both thermal and isothermal conditions based on fluid, rotational speed and temperature parameters. Also the pressure distribution and fluid film thickness were compared in both aforementioned conditions.The results obtained indicate that, comparing to isothermal condition, the pressure in thermal condition increases 55.16% and film thickness decreases 4.33% This issue appears in vicinity of the seal external diameter. Comparison of the results in numerical analysis of parameters effective on the sealant performance such as rotation speed, fluid viscosity and force in thermal condition indicates that these parameters influence the seal performance. Also it brings about meaningful changes in pressure distribution, fluid film thickness and thermal distribution.