Efectos de la textura de superficie inspirada en serpientes en el rendimiento de sellado de los dedos bajo diversas condiciones de trabajo
Autores: Chen, Lingping; Zhang, Yanchao; Cui, Yahui; Wang, Jie; Wang, Mingfeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Efectos de la textura de superficie inspirada en serpientes en el rendimiento de sellado de los dedos bajo diversas condiciones de trabajo
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Tribológico
Par de fricción
Textura de superficie
Sellos de dedo
Modelo numérico
Sellos de dedo texturizados
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
El rendimiento tribológico del par de fricción entre el rotor y los pies de los dedos es un índice crucial que afecta la vida útil de los sellos de los dedos. En los últimos años, la textura de la superficie ha atraído a un considerable número de investigadores debido a su extraordinario potencial para mejorar la resistencia al desgaste y la antifricción. Este artículo, inspirado en las pieles de serpiente, introduce tres formas de textura (por ejemplo, diamante, elipse y hexágono) en el rotor. Se analizan los efectos en el rendimiento del sellado de los dedos considerando las diversas condiciones de trabajo de los sellos de los dedos. Primero, se establece un modelo numérico de sellos de dedos texturizados bajo lubricación hidrodinámica basado en la ecuación de Reynolds. Luego, se realiza el análisis del rendimiento de sellado de los sellos de dedos texturizados considerando diversas condiciones de trabajo dadas la velocidad de rotación, la diferencia de presión, el juego del sello y la temperatura de trabajo. Los resultados numéricos muestran que: (1) el dominio texturizado produce un notable efecto de presión hidrodinámica y cavitación, lo que mejora eficazmente la capacidad de carga de la película de fluido; (2) cuanto mayor es la velocidad de rotación o menor es la diferencia de presión de entrada/salida, más fuerte es el efecto de presión dinámica de los sellos de dedos texturizados y mejor es la resistencia a la fricción y al desgaste; (3) para una buena resistencia a la fricción y al desgaste de un sello de dedo texturizado, el juego del sello debe ser lo más superficial posible.
Descripción
El rendimiento tribológico del par de fricción entre el rotor y los pies de los dedos es un índice crucial que afecta la vida útil de los sellos de los dedos. En los últimos años, la textura de la superficie ha atraído a un considerable número de investigadores debido a su extraordinario potencial para mejorar la resistencia al desgaste y la antifricción. Este artículo, inspirado en las pieles de serpiente, introduce tres formas de textura (por ejemplo, diamante, elipse y hexágono) en el rotor. Se analizan los efectos en el rendimiento del sellado de los dedos considerando las diversas condiciones de trabajo de los sellos de los dedos. Primero, se establece un modelo numérico de sellos de dedos texturizados bajo lubricación hidrodinámica basado en la ecuación de Reynolds. Luego, se realiza el análisis del rendimiento de sellado de los sellos de dedos texturizados considerando diversas condiciones de trabajo dadas la velocidad de rotación, la diferencia de presión, el juego del sello y la temperatura de trabajo. Los resultados numéricos muestran que: (1) el dominio texturizado produce un notable efecto de presión hidrodinámica y cavitación, lo que mejora eficazmente la capacidad de carga de la película de fluido; (2) cuanto mayor es la velocidad de rotación o menor es la diferencia de presión de entrada/salida, más fuerte es el efecto de presión dinámica de los sellos de dedos texturizados y mejor es la resistencia a la fricción y al desgaste; (3) para una buena resistencia a la fricción y al desgaste de un sello de dedo texturizado, el juego del sello debe ser lo más superficial posible.