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基于CFD的微孔端面机械密封流场分析及性能研究的任务书
任务书：基于CFD的微孔端面机械密封流场分析及性能研究
一、项目背景
微孔端面机械密封是一种新型的机械密封，主要用于高速旋转轴向机械设备的密封应用。与传统的端面机械密封相比，微孔端面机械密封具有体积小、密封性能好、耐用性强等优点。因此，目前已经广泛应用于飞机发动机、工业和石油化工等领域。然而，由于微孔端面机械密封的材料和结构复杂，传统的实验研究方法难以全面分析其流场性能。
基于CFD的数值模拟能够有效地应对这个问题，可用于预测微孔端面机械密封流场环境，然后进一步分析改进其设计与优化。因此，本项目旨在利用CFD技术，开展微孔端面机械密封的流场分析及性能研究，以提高微孔端面机械密封的工程应用价值。
二、研究任务
1.建立微孔端面机械密封的三维流场模型
（1）根据微孔端面机械密封的实际构造，绘制三维图形，并进行网格划分。
（2）制定出各物理量的计算方程式和划分求解区域。
2.进行微孔端面机械密封流场的数值模拟
（1）运用CFD软件进行数值模拟。
（2）采用稳态数值求解方法，考虑了液体表面张力和剪切应力的影响。
（3）在不断优化了CFD仿真计算过程中，对计算结果进行准确性验证和网格收敛性分析。
3.分析微孔端面机械密封流场的特性
（1）分析微孔端面机械密封流场速度、压力等特性。
（2）研究微孔孔径和孔数对密封性能的影响。
4.优化微孔端面机械密封
（1）基于微孔端面机械密封的数值模拟结果，分析微孔孔径和孔数对微孔端面机械密封压力、流量等性能指标的影响。
（2）针对微孔端面机械密封性能短板，进行改进和优化设计。
三、成果要求
1.完成微孔端面机械密封的三维流场模型建立和数值模拟工作。
2.分析微孔端面机械密封流场的特性，包括速度、压力等特性。
3.研究微孔孔径和孔数对密封性能的影响。
4.提出微孔端面机械密封合理的改进和优化方案。
5.完成相关的研究报告。
四、进度安排
1.第1个月：收集文献资料，建立微孔端面机械密封的三维流场模型。
2.第2个月：进行微孔端面机械密封流场的数值模拟，并对计算结果进行准确性验证和网格收敛性分析。
3.第3个月：分析微孔端面机械密封流场的特性，研究微孔孔径和孔数对密封性能的影响。
4.第4个月：对微孔端面机械密封性能短板进行改进和优化设计，完成相关的研究报告。
五、研究经费
本项目共需要研究经费200万元，其中包括实验设备购置费和研究人员的工资及其它费用。