离心力作用下的螺旋槽干气密封环强度分析

高速下运行的螺旋槽干气密封，存在较大的离心力作用，由碳化硅等脆性材料制成的旋转环可能破裂，造成密封失效，甚至危害到主机。基于弹性力学理论方法和数值模拟方法，考察旋转密封环在离心力作用下的应力分布，并给出具体的案例。结果表明：数值分析方法与弹性力学理论方法得到的结果接近；旋转环径向应力随着半径的增大，呈先增大后减小的趋势，而切向应力在内径处最大，随半径增加而减小；径向和切向应力均随着角速度的增加而增大；由于切向应力远大于径向应力，强度校核时主要针对切向应力；当切向最大应力超过其强度极限时，认为密封旋转环即产生裂纹或断裂，从而失效。