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流体机械2025年第07期:基于多孔介质模型的流体密封机理研究进展

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李文庆;王照彤;田捍卫;莫延亮;周兆年;金志江;钱锦远;

单位:流体动力基础件与机电系统全国重点试验室;浙江大学特种装备研究所;河南航天液压气动技术有限公司;浙江大学温州研究院;

摘要:多孔介质模型因其准确率高,在流体密封泄漏率计算研究中得到广泛应用。本文综述了多孔介质模型在静密封和动密封机理研究中的应用,分析了各种多孔介质模型的建立方法及不同泄漏率计算方法的优缺点,并阐明未来多孔介质模型的发展方向。在静密封机理研究中,分析了基于逾渗栅格模型、统计学接触模型及毛细管束模型的多孔介质模型建立方法,并对比了Darcy方程、N-S方程和Hagen-Poiseuille方程在泄漏率计算中的应用特点;在动密封机理研究中,阐述了依据连续性方程和N-S方程建立基本模型的过程,并探讨了借助Ergun方程和Chew理论推导阻力系数的方法。Darcy方程是应用最广泛的泄漏率计算方法;N-S方程和Hagen-Poiseuille方程,因流动通道几何形状的复杂性而受到一定的限制;基于Ergun方程的方法计算泄漏率形式简洁且准确性较高,而基于Chew理论的结果适应性更广。在后续研究中多孔介质模型应聚焦于基于神经网络的泄漏率快速预测,为设计密封结构提供参考。

关键词:粗糙表面;;多孔介质模型;;流体密封;;泄漏率;;阻力系数

基金资助:国家自然科学基金面上项目(52176046);; 国家资助博士后研究人员计划(GZC20241478)