螺旋槽对柱面气膜密封静力与动力特性影响机理研究

螺旋槽对柱面气膜密封静力和动力特性有较大影响。应用非定常动网格技术建立了柱面气膜密封多频椭圆涡动静力与动力特性求解模型，分析了不同工况及结构参数下螺旋槽对柱面气膜密封静力与动力特性的影响，研究了螺旋槽对封严气体泵吸效应与流体动压效应影响，揭示了螺旋槽对柱面气膜密封静力和动力特性的影响机理。研究结果表明：随着进出口压比与偏心率的增大，气膜内流体动压效应增强，封严气体压力分布不均匀，使得密封泄漏量增加。随着螺旋角的增大，气体经过螺旋槽泵吸效应与挤压作用聚集在螺旋槽根部，形成了较为明显的动压效应，使得泄漏量增加。当螺旋角为30°～50°时，密封的径向气流力指向转子涡动中心，切向气流力与转子涡动速度方向相反，有效地抑制了转子涡动，转子系统稳定性较好。