在各种各样的密封系统中,空压机配件密封间隙的形状和尺寸变化很大。膜厚范围从O.lum左右到Imm。但是,绝对膜厚对被预见的泄漏率来说并不总是一个好的指标。根据密封的设计,小的间隙可能泄漏,而大的间隙可能在技术上是不漏的。进一步考虑它时,为了方便起见,可分开考虑两类密封:具有预定的固定间隙的密封和具有动态受控端面间隙的密封。
预定密封间隙 当泄漏通道被相对的强制定位的刚性表面界定时,就形成了预定密封间隙。该间隙的形式由相对位置和密封件的形状,例如由同心的圆柱形部件的直径差确定。这类密封的例子如节流套(具有一个可预测的流率)、迷宫和溅油收集器。吲定间隙密封在长期使用期间具有最小的磨损,但泄漏率通常相对较高,且对间隙形成部什的相对偏心率敏感。固定村套密封一般具有10un左右(O,Olmm)可实际获得的晟小间隙。在迷宫式密封和溅油收集器中,间隙通常超过0.3mm。当密封带压流体时,若密封设计成随压力增加膜厚自动减小,则泄漏量可显著降低。
动态量控空压机配件密封间隙在接触型密封中,泄漏通道完全被配合表面之间的整体接触封闭,至少只要密封端面为静止时,情况如此。但当它们开始相对滑动时,随着密封界面流体膜形成,各种因素导致密封表面稍微分开。这种动态流体膜厚通常为O.l~ lun.即与密封表面的粗糙度和残余波度(不平度)相当。泄漏流体方向的膜尺寸比其厚度大很多,例如,在弹性体旋转唇形密封中大0.2mm,在机械密封中大2mm。因此,膜的宽高比是极其大的,1000:1-2000:1。如果放大到英式足球场的尺寸,则膜厚只有5 - lOcm厚,这也就是表面的理想平面度偏差的高度。
给定这一微观尺寸比例,人们可能想知道这类流体流动是否可使用传统的流体动力学定律进行计算。但是由于油和水分子等不大于Inm左右(O.OOlun),流体分子相对最薄的动态膜仍然很小。甚至在一个0_5um厚的膜中,在整个厚度之间仍可放置500个油分子。因此即使在这种很薄的膜中,流体连续性定律仍然适用。当更详细地讨论各种类型的密封时,将使用这一便利的结果。
只有当空压机配件密封面膜厚在几个分子内时,才必须考虑边界相互作用,这就是表面化学作用支配的“边界润滑”状态。
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