螺旋槽干气密封微尺度气膜厚度计算及测试

摘要

基于修正的广义雷诺方程,用pH线性化方法、迭代法对非线性雷诺方程近似求解,得到气膜开启力的近似解析式,并与闭合力建立平衡力方程,求得平衡状态下的气膜厚度.通过Maple程序求解了平衡力方程,分别获得了气膜厚度随转速和介质压力的曲线,并与试验值相比较,两者误差较小,进而验证了该理论的正确性.利用Maple程序分析了螺旋槽结构参数对气膜厚度的影响.结果表明,螺旋角在14°～16°时,可控制气膜厚度在2.75～4 μm内;槽深在8～14 μm时,可控制气膜厚度在3～5 μm内.