真空 ›› 2026, Vol. 63 ›› Issue (1): 66-73.doi: 10.13385/j.cnki.vacuum.2026.01.11
佟朋1, 程刚2
TONG Peng1, CHENG Gang2
摘要: 针对低真空环境下矿用设备密封界面易发生微尺度气体泄漏的共性难题,本文以刮板输送机驱动链为对象,系统分析真空条件下的密封失效机理。构建了一个考虑界面粗糙度、材料弹性响应与稀薄气体滑移流特性的微尺度泄漏数学模型,揭示真空条件下气体在粗糙界面的传输规律及非线性演化特征。采用FEA-CFD耦合仿真,研究密封结构在载荷扰动与压强梯度作用下的应力分布、流场演化及泄漏路径动态变化。结果表明,在真空度5 kPa、压紧力1 000 N、粗糙度0.8 μm条件下,润滑介质气相泄漏量为1.62 mL/min,较传统结构降低37.9%,密封性能明显改善。进一步分析显示,材料模量、界面形貌及真空稀薄效应是决定密封可靠性的核心因素。研究成果不仅深化了对真空密封中微纳气体流动与固体变形耦合机制的理解,而且为真空密封技术的发展与真空装备设计优化提供了重要理论依据与工程应用价值。
中图分类号: TB42
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