Зниження викидів забруднюючих речовин за допомогою енергоефективних ущільнювальних рішень

Abstract

Об’єкт дослідження – гідро-газодинамічні та теплові процеси, що відбуваються в мастильному шарі торцевих імпульсних ущільнень високообертових відцентрових машин. Мета роботи – полягає у порівнянні характеристик традиційних механічних торцевих ущільнень і інноваційних ущільнювальних рішень, заснованих на текстурованні поверхні для забезпечення імпульсу тиску рідини і зниження тертя та зношування за допомогою експериментів і моделювання. При створенні високообертових відцентрових машин різного призначення, одні з головних проблем, полягають в розробці надійних і достатньо герметичних торцевих ущільнень. Задовільні герметичність та тепловий стан торцевих ущільнень забезпечується тонкою плівкою рідини або газу в декілька мікрометрів, яка утворюється в зазорі між обертовою та нерухомою поверхнями, та зменшує контакт і зношення. Тому проект спрямовано на дослідження термопружньогідродинамічного стану торцевих ущільнень та підвищенню їх трибологічних характеристик за рахунок текстурування поверхонь кілець. В даному проєкті вирішуються наступні задачі: розробка конструкцій і методик експериментальних досліджень торцевих імпульсних ущільнень; розробка методики комп’ютерного моделювання задачі термогідропружності для торцевого імпульсного ущільнення; розробка методики комп’ютерного моделювання та спрощеного аналітичного розв’язання термогазодинамічної задачі; розробка методики статичного та динамічного аналітичних розрахунків, та конструкції торцевих імпульсних ущільнень; порівняння результатів числового моделювання нестаціонарної течії рідини у зазорі та вирішення теплової задачі для торцевого імпульсного ущільнення за допомогою методів обчислювальної гідродинаміки з використанням програмного забезпечення ANSYS Academic Research CFD з наявними експериментальними даними і результатами аналітичних розрахунків.