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整体式浮环密封泄漏特性与动力特性数值研究

建立了整体式浮环密封静力与动力特性多频椭圆涡动求解模型，在验证数值计算方法准确性的基础上，通过分析无槽、矩形槽、螺旋槽及T型槽四种结构的整体式浮环密封在不同压比、偏心率下的静力与动力特性，研究了不同结构与工况参数下的整体式浮环密封泄漏量、浮升力以及动力特性的变化规律，并分析了主密封面槽型对整体式浮环密封转子稳定性的影响。揭示了浅槽动压整体式浮环密封动力特性影响机理。研究结果表明，泄漏量与浮升力随着偏心率的增加而增大，相较于无槽整体式浮环密封，矩形槽泄漏量最大，螺旋槽泄漏量最小，但总体而言槽型对泄漏量的影响较小；同一工况下，具有动压浅槽结构的整体式浮环密封浮升力有明显的增大，且浮升力随着偏心率的增加而增大，其中矩形槽的浮升力最大；四种结构的整体式浮环密封中，在同一涡动频率下矩形槽的有效阻尼最大且为正值，螺旋槽的有效阻尼为负值；无槽、矩形槽、T型槽的切向气流力与转子涡动方向相反，能抑制转子的涡动，螺旋槽结构的切向气流力与涡动速度方向相同，不利于转子稳定。