为方便分析,先假设液态聚氨酯密封胶为非牛顿流体,在内部压力的作用下进行粘性流动,两块法兰面没有相对运动,法兰部件接合面处缝隙高度h比法兰的直径要小得多。根据粘性流体的运动微分方程式,分析液态聚氨酯密封胶的挤出流量,则粘性流体的粘性切应力为:式中,为粘性流体的塑性限度,(Pa)u为粘性流体的动力粘度,(Pa s)为液态聚氨酯密封胶的挤出速度,(m s ')z为垂直于流动方向的缝隙高度,<m)0液态聚氨酯密封胶的挤出过程,如图1所示。图1中,内、外半径分别为rr2;缝隙高度为h。缝隙两端存在压差P=P.一P0。考虑到液态聚氨酯密封胶的挤出过程,则粘性切应力为:把式(<3)带入式(2),并注意到边界条件为:z=h时,v..=0,则整理后即有:v,.一1}1u2(一h2) ddrP一(一h)]此时液态聚氨酯密封胶的挤出流量为:因为当r=r,时,P= P.;当r=r2时,P = Po,带入式(7可以求得积分常数c,进而可以推得式(8}为:液态聚氨酯密封胶的挤出流量与液态聚氨酯密封胶的动力粘度u,接合面的缝隙高度h,接合面的宽度((r2 -r,)间的关系曲线分别见图2一图4所示。
由式(8)和图2一图4可以得到如下的结论:
①液态聚氨酯密封胶动力粘度越大,密封效果越好。这里指的粘度,应是液态聚氨酯密封胶涂布后的最终状态的动力粘度;
②接合面处的缝隙高度h越小,密封效果越好。这里指的是缝隙高度的名义值,缝隙太小与金属表面的加工精度和平直度有关。由于液态聚氨酯密封胶呈粘稠状,可以充分填满金属表面的凹陷于缝隙,在粗加工的表面间更难于发生粘性流动;