干气密封端面流场的数值模拟

摘要

为深入了解干气密封的端面流场特性,提高其运行稳定性,基于Navier-Stokes方程、层流模型和SIMPLEC算法,对干气密封端面流场进行了数值模拟,考察了不同端面间隙和转速情况下端面气膜压力分布和开启力情况.数值模拟结果表明,端面气膜压力总是在槽坝交界处产生较大变化,在气体流出的槽坝交界处产生流体动压,在气体流入的槽坝交界处局部存在负压;流体动压效应随端面间隙增大迅速减弱,在间隙较小(约小于3 μm)时动压效应显著;进出口压力差的存在将提高密封端面的气膜开启力和刚度;增大正压区域的同时减小负压区域,可提高端面开启力和气膜刚度,从而提高密封的稳定性.