基于多相流数值模拟的盾尾密封系统密封性研究

简介

盾尾密封系统是盾构重要系统之一,当其发生故障时,会产生漏水、漏浆等重大施工风险,对盾尾密封系统不同外部水压条件下(2~8MPa)的密封性能进行深入研究具有重要的现实意义。基于盾尾密封腔的空间构型,结合盾尾密封双向承压实验,运用计算流体动力学方法,对盾尾密封系统进行多相流的数值模拟,研究盾尾刷模型简化方法、盾尾油脂腔压力分布规律和水侵入的流动规律,分析盾尾密封系统不同外部水压条件下的密封性能。模拟结果表明,当注脂稳定后,油脂腔内压力处于0.8~1.2MPa,且油脂腔2压力始终大于油脂腔1压力,其压差始终保持在0.1~0.3MPa;当水完全击穿盾尾密封系统时,会形成一个稳定的流道;随着水压的不断增加,完全击穿盾尾密封系统的时间逐渐减少,且减少的幅度越来越小。本文针对盾尾密封系统的密封性能所做的流体仿真,可为盾尾密封系统的设计提供理论指导。