螺旋槽端面密封的刚度特性

摘要

为了解决螺旋槽端面密封在不同环境下的刚度设计问题,对其刚度特性进行了数值计算和影响因素分析.采用Possion方程定解的贴体坐标生成计算网格,将螺旋槽不规则曲线边界转换为规则矩形边界.将Reynolds方程转换到计算平面,采用基于贴体坐标系的有限差分方法对Reynolds方程进行数值求解,得到螺旋槽密封刚度特性数值模型,并分析了内外径比和转速对密封刚度特性的影响.结果表明:当其他参数固定,内外径比为0.5 ～0.6时,流体膜具有最大的刚度；随着密封外径的增大,刚度整体有所提高,内外径比对刚度的影响更为显著；流体膜刚度随转速的升高而线性增大,并且内外径比为0.5 ～0.6时,刚度增大幅度最大；对于窄面密封,当扰动随转速成比例提高而导致密封刚度不足时,必须提高内外径比才能保证密封的正常工作.