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高温热油泵机械密封端面温度场及传热特性的研究
摘要：本文以高温热油泵为研究对象，通过实验和数值模拟的方法，研究了机械密封端面的温度场分布和传热特性。结果表明，在高温环境下，机械密封端面存在明显的温度梯度，导致机械密封寿命缩短；采用导热性能更好的材料或采用冷却措施可以有效地降低机械密封端面的温度，延长机械密封寿命。
关键词：高温热油泵，机械密封，温度场，传热特性
1.引言
高温热油泵作为石油化工设备中的关键设备，在高温、高压环境下工作。在热油泵传动系统中，机械密封为密封系统的关键组件，其密封性能的稳定可靠与否直接影响整个设备的工作效率和安全性能。机械密封的热特性是密封性能的重要指标之一，直接影响机械密封的性能和寿命。因此，研究机械密封的温度场分布和传热特性，对于保证高温热油泵的可靠运行具有重要意义。
2.实验及数值模拟方法
在本次研究中，采用热像仪和数值模拟两种方法，对机械密封端面的温度场分布和传热特性进行了研究。
2.1实验方法
采用热像仪对高温热油泵机械密封端面的温度分布进行了测试。实验中，选取合适的热像仪，将其放置在热油泵的机械密封端面，通过热像仪拍摄机械密封端面的温度分布图像。
2.2数值模拟方法
采用有限元数值模拟方法，对机械密封端面的温度分布和传热特性进行了模拟。模拟中，建立了高温热油泵的有限元模型，在模型中引入机械密封结构，对其进行温度场分布和传热特性的模拟。
3.结果与分析
3.1热像仪实验结果
通过热像仪实验，获得了高温热油泵机械密封端面的温度分布图像。实验结果显示，在高温状态下，机械密封端面出现了明显的温度梯度，温度高的地方甚至超过了机械密封的承载温度，从而导致机械密封的寿命缩短。
3.2数值模拟结果
通过有限元数值模拟，获得了高温热油泵机械密封端面的温度场分布和传热特性。结果表明，机械密封端面的温度分布受密封环材料和换热传递条件的影响比较大。选择导热性能更好的材料可以有效地降低机械密封端面的温度，延长机械密封的寿命。
4.结论
本文以高温热油泵为研究对象，通过实验和数值模拟的方法，研究了机械密封端面的温度场分布和传热特性。结果表明，在高温环境下，机械密封端面存在明显的温度梯度，导致机械密封寿命缩短；采用导热性能更好的材料或采用冷却措施可以有效地降低机械密封端面的温度，延长机械密封寿命。