阀门密封结构的渗漏特性数值分析

来源：核动力工程杂志2022年第3期北京时间：

作者：田孝帅, 张冬林, 杨勇, 唐月明, 谭曙时, 谢童

单位：中国核动力研究设计院，成都，610213；

摘要：以核反应堆系统中的安全阀密封结构为研究对象，建立了基于多孔介质理论的密封结构粗糙表面三维模型，采用Darcy定律推导了密封结构泄漏率的计算公式，研究了粗糙度、自相关长度、密封比压对表面特征的影响，以及粗糙度、密封面接触宽度对泄漏率的影响。结果表明，粗糙度与密封性能并非是线性关系，仅以粗糙度作为密封性能的评价指标是有局限性的；在粗糙度一定的情况下，自相关长度也会对密封界面孔隙率、渗透率产生影响，从而影响安全阀的密封性能；密封比压减小导致接触高度增大，使得阀座阀瓣间的孔隙率迅速增大，造成密封结构的渗漏特性增强；粗糙度的增大使得泄漏率呈非线性增大趋势，密封面接触宽度的增加使泄漏率线性减小。

关键词：密封, 阀门, 粗糙表面, 泄漏率