[发明专利]立式长轴泵间隙密封计算方法

权利要求书

1.一种立式长轴泵间隙密封计算方法，其特征在于，包括：

预估泄漏量计算步骤：根据间隙转子面的线速度，结合几何参数和压力，计算泄漏量；

真实间隙进出口压力计算步骤：根据获得的泄漏量以及转子间隙宽度参数，计算获得进出口的压力；

泄漏量迭代步骤：根据获得的进出口的压力，迭代计算泄漏量，直到本次计算的泄漏量与上次计算的泄漏量的差值在预设范围内；

所述预估泄漏量计算步骤：

转子转速为0时，判断是否是第一次计算泄漏量：若是，则用间隙进出口段的压力p₁’代替p₁，用间隙进出口段的压力p₂’代替p₂，根据以下公式预估泄漏量Q；否则，则继续使用p₁、p₂，根据以下公式计算泄漏量Q：

Δp＝p₁-p₂

当转子旋转时，判断是否是第一次计算泄漏量：若是，则用间隙进出口段的压力p₁’代替p₁，用间隙进出口段的压力p₂’代替p₂，根据以下公式预估泄漏量Q_rot；否则，则继续使用p₁、p₂，根据以下公式计算泄漏量Q_rot：

Δp＝p₁-p₂

其中，

Q表示当转子静止时，间隙处的泄漏的体积流量；

d_m表示转子直径；

h表示间隙密封宽度；

u_w表示转子壁面线速度；

p₁表示间隙进口处压力；

p₂表示间隙出口处压力；

l表示间隙的长度；

ρ表示介质密度；

μ表示运动粘度；

Q_rot表示当转子旋转时，间隙处的泄漏的体积流量。

2.根据权利要求1所述的立式长轴泵间隙密封计算方法，其特征在于，所述真实间隙进出口压力计算步骤：

根据获得的间隙泄露量Q或Q_rot，再根据以下公式计算间隙进口速度u₁和间隙出口速度u₂：

当转子转速为0时，根据以下公式计算间隙进出口的速度：

当转子旋转时，根据以下公式计算间隙进出口的速度：

u_m＝u₁＝u₂

根据以下公式计算间隙进口处压力p₁及间隙出口处压力间隙出处的压力p₂：

其中，

u_m表示间隙内流速；

u₁表示间隙进口速度；

u₂表示间隙出口速度；

d₁′表示间隙进口段内壁面直径；

h₁′表示间隙进口段宽度；

d₂′表示间隙出口段内壁面直径；

h₂′表示间隙出口段宽度；

p₁表示间隙进口处压力；

g表示重力加速度；

z₁′表示进口段高度；

z₁表示间隙进口高度

p₁′表示进口段压力；

u₁′表示进口段速度；

u_m表示间隙速度；

u₁表示间隙进口速度；

u₂表示间隙出口速度；

λ₁表示进口段沿程损失系数；

l₁表示进口段长度；

h₁表示进口段间隙宽度；

n₁表示进口段台阶数；

ξ₁表示进口段局部损失系数；

p₂表示间隙出口处压力；

z₂′表示出口段高度；

z₂表示间隙出口高度；

p₂′表示出口段压力；

u₂′表示出口段速度；

λ₂表示出口段沿程损失系数；

l₂表示出口段长度；

h₂表示出口段间隙宽度；

n₂表示出口处台阶数；

ξ₂表示出口段局部损失系数。

3.根据权利要求2所述的立式长轴泵间隙密封计算方法，其特征在于，所述泄漏量迭代步骤：

根据获取的间隙进口的压力p₁和间隙出口的压力p₂，返回预估泄漏量计算步骤，获得本次计算的泄漏量，判断本次计算的泄漏量与上一次计算的泄漏量的差值是否在预设范围内：若是，则迭代计算完成，程序中止；否则，则进入真实间隙进出口压力计算步骤，计算获取新的间隙进口的压力p₁和间隙出口的压力p₂，进入泄漏量迭代步骤继续执行。