CAJ | 학술논문

考虑干气密封环端面微尺度效应及气膜的热黏效应,基于气体多变过程理论和气体润滑理论,对可压缩流体条件下的扩展平均雷诺方程进行修正,并应用有限元法进行求解;通过改变密封的操作参数,分析研究了端面微尺度效应和热黏效应对干气密封性能的影响规律.结果表明,干气密封在正常工作状态下,压力的升高使气体滑移流和表面粗糙度之间的耦合效应减弱,对泄漏率有固定的影响.若量纲1膜厚Hs＜3.5,应考虑表面粗糙度对密封性能的影响;当逆Knudsen数B≥21或Knudsen数Kn≤0.0476时,可忽略气体滑移流效应的影响;热黏效应和表面粗糙度能提高密封动压效应,降低泄漏率,而气体滑移流效应却使泄漏率增大,端面承载能力降低;在低速高压下,表面粗糙度比滑移流效应对密封性能的影响大;当外压p.≥2.02 MPa时,热黏效应在对密封性能影响中占主导地位.
고필간기밀봉배단면미척도효응급기막적열점효응,기우기체다변과정이론화기체윤활이론,대가압축류체조건하적확전평균뢰낙방정진행수정,병응용유한원법진행구해;통과개변밀봉적조작삼수,분석연구료단면미척도효응화열점효응대간기밀봉성능적영향규률.결과표명,간기밀봉재정상공작상태하,압력적승고사기체활이류화표면조조도지간적우합효응감약,대설루솔유고정적영향.약량강1막후Hs＜3.5,응고필표면조조도대밀봉성능적영향;당역Knudsen수B≥21혹Knudsen수Kn≤0.0476시,가홀략기체활이류효응적영향;열점효응화표면조조도능제고밀봉동압효응,강저설루솔,이기체활이류효응각사설루솔증대,단면승재능력강저;재저속고압하,표면조조도비활이류효응대밀봉성능적영향대;당외압p.≥2.02 MPa시,열점효응재대밀봉성능영향중점주도지위.