高速高压干气密封端面气膜扰动特性研究

摘要

基于气体润滑理论和动力学相关知识,在考虑动环轴向振动和角向安装偏差的情况下建立了螺旋槽干气密封(S-DGS)端面气膜扰动数学模型.采用有限差分法并结合解析法,分析了高速高压工况下动环激励振幅、静环材料密度、弹簧刚度和辅助密封圈阻尼对气膜扰动特性的影响规律.结果表明:当密封介质压力为10.1MPa,密封端面线速度为107.6m/s时,过大的激励振幅会引起剧烈的气膜扰动;在满足使用要求的前提下,选择密度在3.1～8.4g/cm3之间的静环材料可保证较小的气膜扰动;在保证密封性能的同时尽量减小弹簧刚度和辅助密封圈阻尼可提高密封的动态追随性能.