胡楓楠
（鄭州大學(xué)化工與能源學(xué)院）

　　【摘　要】采用Fluent軟件對不同槽形干氣密封密封端面間的流場進(jìn)行數(shù)值模擬，得到了流場的壓力分布以及不同轉(zhuǎn)速下干氣密封的開啟力、泄漏量、剛度和剛漏比。通過對比發(fā)現(xiàn)螺旋槽動壓效應(yīng)Z好，其氣膜開啟力Z大；雙螺旋槽密封效果Z好，泄漏量遠(yuǎn)小于其他槽形；聯(lián)通螺旋槽剛度和剛漏比Z大，抗干擾能里Z好。

　　【關(guān)鍵詞】干氣密封；數(shù)值模擬；Fluent
　　0　引言
　　隨著工業(yè)生產(chǎn)要求的提高和人們環(huán)保意識的增強，人們對密封的泄漏要求也越來越嚴(yán)格，因此，干氣密封（drygas seal）^[1]技術(shù)應(yīng)運而生。干氣密封是一種流體動壓型非接觸式機械密封，具有無磨損、功耗小、結(jié)構(gòu)簡單、泄漏小等特點。目前，國外對干氣密封的基礎(chǔ)研究已經(jīng)比較成熟，并在工業(yè)實際應(yīng)用中取得了比較大的進(jìn)展。

　　干氣密封屬于機械密封表面開淺槽技術(shù)，因此密封端面開槽的槽形一直是干氣密封研究的重要方向之一，人們對很多槽形進(jìn)行了研究，如直線槽^[2]、人字形螺旋槽^[3]等。螺旋槽是目前干氣密封密封端面開槽Z常用的槽形，也是目前研究Z多的槽形^[4-6]，因此本文在螺旋槽的基礎(chǔ)上對槽形進(jìn)行了改進(jìn)并對其進(jìn)行模擬和對比分析。

　　1　模型建立
　　1.1幾種槽形的結(jié)構(gòu)

a）尾翼螺旋槽；b）聯(lián)通螺旋槽；c）雙螺旋槽；d）環(huán)形螺旋槽
圖1 不同槽形結(jié)構(gòu)示意圖

　　幾種槽形結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。尾翼螺旋槽是順著螺旋槽旋轉(zhuǎn)方向在螺旋槽根部沿圓弧增加開槽；聯(lián)通螺旋槽是將兩個相鄰的螺旋槽在槽根部分連接起來；雙螺旋槽是將螺旋槽分為螺旋方向相反的兩部分；環(huán)形螺旋槽是將所有的螺旋槽在槽根部位連接起來。

　　1.2幾何模型

圖2 不同槽形單流道示意圖

　　分別對四種槽形干氣密封密封端面間流體流道采用solidworks建立模型，沿圓周方向取尾翼槽、雙螺旋槽、環(huán)形螺旋槽的1/12，取聯(lián)通螺旋槽的1/6作為周期性模型進(jìn)行模擬，各種槽形流體單流道模型如圖2所示。

　　1.3網(wǎng)格劃分及邊界條件
　　本章仍然運用Gambit軟件對模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，采取線