Файл: Васильцов Э.А. Бесконтактные уплотнения.pdf

Как показали исследования, турбулентные пульсации в ла­ биринтно-вихревых уплотнениях имеют еще более высокий поря­ док.'' Однако синусоидальный характер этих пульсаций сохра­ няется и в уплотнениях. И лишь только переход на несимметрич­

Опытные данные, представленные на рисунке и объединенныеединой кривой 1, показывают наличие увеличения-эффективности

уплотнения, имеющего - ^ < 1,0 ■ и уменьшения его эффектив­

Эти соотношения в пределах точности эксперимента не зависят от критериев Reu и ReQ и от длины уплотнения.'

чительными трудностями технологического порядка, так как не­ равенство (98) не может рассматриваться как абсолютное. Дей­ ствительно, изменение, например, числа заходов нарезки от зна­ чения zB = zBT = 8 до значения zBT = 16 и zB = 8 увеличивает эффективность уплотнения почти в три раза, однако это увеличе­ ние не может компенсировать низкую его эффективность, вызван­ ную первоначальным выбором неоптимального числа заходов на винте и втулке. Поэтому в качестве основы для оптимального про­ ектирования лабиринтно-вихревого уплотнений, имеющих раз­ личное число заходов на винте и втулке, первоначально рекомен­ дуется выбрать оптимальное число заходов нарезки г (zDT = zB), ориентируясь на данные, приведенные на рис. 73 или используя зависимости (91)—(94).

Исходя из технологических соображений следует ограничить значение г разумным пределом, поскольку в области г > 18-г-20 влияние числа заходов нарезки на эффективность лабиринтно­ вихревого уплотнения не столь значительно.

Дальнейшее увеличение эффективности лабиринтно-вихревых уплотнений следует осуществлять не за счет увеличения числа за­ ходов нарезки z на втулке и винте, а только за счет увеличения числа заходов на винте, добиваясь соотношения zBT и zB, опре­ деляемого неравенством (98). При этом коэффициент сопротивле­

постоянные величины которого в зависимости от диапазона значе­

-52- —>0 характеризует переход лабиринтно-вихревого уплотне-

132

перехода для случая— —»

личение эффективности уплотнения и связано со значительными технологическими трудностями, то неравенство (100) еще раз подтверждает правомерность рекомендаций, определенных нера­ венством (98).

Аналогичное влияние на эффективность лабиринтно-вихревых уплотнений оказывает также соотношение глубины нврезок на втулке /івТ и винте Іів.

При анализе работы винтовых уплотнений было отмечено более существенное влияние на их эффективность наличия нарезок на неподвижной втулке по сравнению с нарезками на винте. Эта осо­ бенность винтовых уплотнений определяется способностью даже гладких валов создавать вихревое циркуляционное движение в за^ зоре, взаимодействие которого с нарезкой на неподвижной втулке обусловливает увеличение эффективности уплотнения ■ по сравне­ нию с его эффективностью в том случае, когда вихревое цирку-

азз

ляционное движение в зазоре создается нарезкой на винте н когда это движение взаимодействует с гладкой поверхностью неподвиж­ ной втулки.

В случае лабиринтно-вихревого уплотнения циркуляционное -вихревое движение в любом случае создается нарезкой на винте. Эффективность такого уплотнения, естественно, зависит от сте­ пени взаимодействия этого движения с неподвижной нарезкой на втулке и связана с глубиной этой нарезки, поскольку относи­ тельно малая глубина нарезки на втулке лишь в незначительной степени влияет на степень возмущения циркуляционного движе­ ния в зазоре. С другой стороны, и значительная глубина нарезки на втулке неэффективна, так как циркуляционное вихревое дви­ жение жидкости в зазоре взаимодействует лишь с верхушками такой нарезки в то время как в области ее впадин имеет место вну­ тренне локальное вихревое движение, не отражающееся на уве­

Пэ ? - * 1'0)

ивинте которого различна, т. е. /івТ =j= hB.

Опытные данные, представленные на рис. 78, объединены пря­ мыми 6 и 7, выраженными уравнением

Кн = А н

постоянные которого приведены в табл. 11.

Анализ представленных данных показывает, что для получения максимальных коэффициентов сопротивления лабиринтно-вихре­ вого уплотнения целесообразно применять неравномерную глу­

134

определяется по выражению

Отметим, что зависимости (98)— (101) справедливы для уплот­ нений, геометрические и кинематические параметры которых из­ меняются в пределах

0,05 =

Ы0-3< 4<Ы 0-4;

характеристику лабиринтно-вихревого уплотнения, является угол

135