Dynamika bezstykowych uszczelnień czołowych z teksturowanymi powierzchniami ślizgowymi

W prezentowanym artykule przedstawiono wyniki badań numerycznych dotyczące dynamiki bezstykowych uszczelnień czołowych z modyfikacjami powierzchni ślizgowych w postaci określonego rodzaju teksturowania. Zaprezentowano model matematyczny, na bazie którego przeprowadzono analizę parametryczną dotyczącą wpływu głębokości zamodelowanych modyfikacji na wartości współczynników dynamicznych warstewki medium wypełniającego szczelinę promieniową. Obliczenia przeprowadzono z użyciem metody perturbacji zastosowanej do równania Reynoldsa dla medium nieściśliwego. Ostateczne rezultaty otrzymano z numerycznego rozwiązania układu równań różniczkowych o pochodnych cząstkowych metodą elementarnej objętości kontrolnej. Wyniki te pozwoliły określić wpływ parametrów związanych z geometrią wykonywanych tekstur na własności dynamiczne bezstykowego uszczelnienia czołowego.

---

Non-contacting liquid lubricated face seals offer the potential of low leakage, low friction and face wear in high speed and high pressure turbomachinery. Optimalization of the surface texturing parameters to obtain maximum hydrodynamic pressere effect, which would help to separate the two faces and maintain a steady liquid film thickness. The liquid film stiffness and damping, which characterize the dynamic force response of the liquid film to the seal motion, can be obtained by the lubrication analysis. In this paper, a simplified method to solve the steady-state tracking motion of noncontacting face seal is developed. The liquid dynamic coefficients are calculated by the perturbation method and the finite volume method.