密封瞎侃几句 直面砖头

zerowing

密封这个事儿，其实是很有意思的。很多时候人们会觉得不就是个密封吧，封住了不就行了。哈，问题就是怎么就封住了呢？

一个密封，研究的是流体和缝隙的关系。 研究流体，就要研究压力，研究流体性质，研究界面性质。 研究缝隙，就要研究弹性问题，研究弹性体的问题。

一个密封问题首先是肯定不会研究一个根本不流动的物体的。你放一个秤砣在碗里，你更本也不研究怎么把这个秤砣封住不让他跑了。他要能跑了，那一准是被偷了。而流体不是，流体的一个重要性质就是会自发的向低势能位置运动。这种运动不仅是表观势能的变化，也是内在势能比如化学势能的变化。
所以，一个密封的问题根本上是研究如何平衡这个流体的势能问题。势能平衡了，他就不流动了，也就不会泄漏了。
研究这个平衡问题，一般的情况下是研究流体的移动消耗问题。一种液体从一个缝隙里流出去，受黏度作用，每移动一个距离就消耗一定的势能，如果自身的高势能不是无限维持的，那么只要缝隙够长，自然也就封住了。而如果自身的高势能是无限维持的，那么最终的结果就是你需要一种方法无限的降低泄漏途径上的势能差，直到这种液体的两侧势能差能被限定在表面自由能范围内了。而这个方法就是密封。
所以，回过头来看各种密封，无论是接触密封也好，非接触密封也罢，本质上就是这个。而要解决一个密封问题，首先要搞清楚的也是被密封流体的性质和泄漏形式。如果是扩散形式的密封，那是一侧化学势高了，这种情况下，你需要平衡掉这个化学势的差别问题。比如说，你需要被密封的缝隙内填充物同缝隙界面产生更大的化学势(更紧的接触，更多的接触点），以此防止流体从其高化学势位置向低化学势位置移动。如果是压差形式的密封，那就是一侧物理势能高了，这种情况下，你需要平衡的是这个物理势能。比如选用一种自压力平衡的结构，例如平衡活塞的形式。再比如使用拥有高弹性势能的密封件的方法。而如果是混合形式的密封（既存在化学势差，又存在物理势差），你就必须综合考虑如何同时处理这两种情况了。
为了达到以上的目的，你需要明白流体的性质，包括他的流动性质（黏度性质），包括他的物理性质（例如可压缩性），也包括他的化学性质（化学活泼性）。同时，你还需要明白跟他相接触的界面的性质。比如有些时候，我们期望接触的界面同流体有更大的附着力，而有些时候我们却期望界面同被排斥流体间有更小的附着力。前者常出现于一般密封中，而后者则主要针对一些泄漏型密封的情况。

研究缝隙，是一种辅助。其目的是确保你的容器本身的变化能保证之前验证的平衡流体势能的方法长期有效。这里面包含各种的变形，各种的震动，各种的磨损和腐蚀。换句话说，你设计完一种平衡的方式后，你需要通过验算你的缝隙变化来保证你之前的平衡方法不会失效。而这种失效可能是因为容器的结构变形导致的，也可能是密封部分的震动位移导致的，也可能是在相对运动一段时间后磨损导致的，还能是容器本身被流体腐蚀或其他隔离体腐蚀导致的。


简单说这些吧。算是个人的一点心得。没说得很细，毕竟个人也不是这方面的专家。哈哈。欢迎各种的板砖。

ylan

零侠写得这些，以及8爷的回复，当教科书收藏，学习

2266998

哈哈，这些年你念了不少的书啊，该往南走了，阿哈哈，

当然，我从来不是说加拿大不好，加国本身也非常先进，米国许多重要武器系统，都是加拿大给配套的，可见水平也行，并且竞争小，我深入了解过加国许多重要公司，与他们也有深入交往，

本质说，还是一路向南吧，

说回那个密封，还可以再学习，比如我把一个大帽子当场拿住了，哈哈，当转速一定的时候，这个平衡是有的，没问题，而当转速改变了，并且突然改变的，对这个密封怎么玩？

一定的速度，油膜有一定的附着行为，速度大，油膜刚度大的那个面儿会变薄，梯度延伸出去，是一种剪切行为，速度一定，分子链是在的，速度再高，分子链会断，断了就形成新物质，黏度改变了，

哈哈，为什么要学这些东西，就是再往下侃，就一路向南了，哈哈，米国的深度，不是我们理解的，你交手就会了解什么是米国，哈哈，

还是祝一路向南吧，现在看，老普已经预订成功了后面的椅子，形势看，必须向南了，哈哈，

zerowing

2266998 发表于 2018-5-27 15:13
哈哈，这些年你念了不少的书啊，该往南走了，阿哈哈，

当然，我从来不是说加拿大不好，加国本身也非常先进 ...

又跟8爷学到了。关于那个变速的问题。有这样一些个人的想法。望8爷斧正。
1.对于一般牛顿流体，可以通过提高整体压力的方法提高粘度。或者说是去压紧那个分子链是他不易破坏。或者可以通过添加中间剂，使得流体的流动本身受不均匀分散的分子团影响，提高基础塑形以承载更大的剪切力。
2.选择胀流性流体，使得其抵抗吸收骤变能量的能力提高。但相应的需要设计好热功的流动。
我目前能想到的就是这些

la9527

大侠的文章可以作为密封的概论了，跟着学习

Spindoal

厉害，可惜我没密封基础，看不懂，以后学了再来看。

工作在机械

赞零侠，好认真，祝新的征程顺利。

engine

俺也跟着零侠瞎侃几句。
密封能力不但跟缝隙相关，与自身的“缝隙”也有关，H2，CO2这些分子比较小的气体很容易分散到橡胶当中去，然后缓慢的向低压侧渗透，当外界压力降低的比较快的时候，气体来不及析出，就会在内部形成空泡或者裂纹，有点像氢脆。
八爷说的抱轴封我是见过的，鬼子给子午轮胎机设计的轴封，封低压气，是用PTFE做的，唇口比轴小5、6个毫米，硬套上去的，比其它形式的密封寿命长。

山庄悟道

现在的工作只涉及到水密，但是有高压水喷射，想问问大侠，密封的入门可以看哪些书，还在小白阶段

最坚强的泡沫

最近在做箱体密封的实验，流动体主要是水，还有一个高速环境下，压力变小的问题。

正好学习了，谢谢零侠。