Parametri delovanja in testiranje krtačnega tesnila

Ocena delovanja krtačnih tesnil vključuje parametre, kot so stopnja puščanja, karakteristike histereze, kontaktna sila med ščetinami krtač in rotorjem ter trenje in obraba. Numerična simulacija služi kot ključna metoda za raziskovanje delovanja krtačnega tesnila. Numerični model za karakteristike histereze krtačnih tesnil-, razvit s programsko opremo za končne elemente ABAQUS-vključuje kontaktne interakcije med ščetinami, pa tudi med ščetinami ter podložno ploščo in rotorjem; poleg tega je uvedeno dušenje za izboljšanje konvergence. Študija kaže, da povečanje razlike v tlaku in premera ščetin okrepi histerezo, medtem ko jo povečanje kota naklona ščetin oslabi; prosta dolžina ščetin ima le omejen vpliv na histerezo. Premer ščetin je ključni dejavnik, ki določa kontaktno silo med ščetinami in rotorjem, na največjo kontaktno silo pa ima določen vpliv tudi kot naklona ščetin. Za analizo učinkov parametrov,-kot so razlika v tlaku in geometrijske lastnosti ščetin-na pretočno polje tesnila in deformacijo ščetin, je mogoče uporabiti model interakcije-strukture tekočine.

Eksperimentalno testiranje predstavlja nepogrešljivo sredstvo za validacijo numeričnih modelov in pridobivanje verodostojnih podatkov o delovanju. Za raziskovanje dinamičnih značilnosti ščetin ščetk je mogoče izdelati eksperimentalno napravo, ki obsega sistem za dovod zraka, tesnilni sistem in merilni sistem; ta postavitev je opremljena z-hitrostnim video merilnim sistemom za opazovanje deformacije ščetin, premikov, razslojevanja in pojavov vibracij pod vplivom visoko{2}}tlačnega zračnega toka. Pojavi vibracij ščetin se večinoma pojavljajo na območjih, kjer je gostota ščetin razmeroma redka, intenzivnost takšnih vibracij pa narašča sočasno z razmerjem tlaka. Kar zadeva značilnosti trenja in obrabe krtačnih tesnil, je mogoče uporabiti specializirane eksperimentalne preskusne naprave za merjenje sile trenja ščetin, tornega momenta in radialne sile-s čimer se omogoči izračun koeficienta trenja-medtem ko je mogoče obseg obrabe ščetin kvantificirati z gravimetrično metodo.