微间隙高速流体效应对箔片柱面气膜密封性能的影响

以超临界二氧化碳为润滑介质,考虑湍流、阻塞、惯性等高速流体效应建立箔片柱面气膜密封润滑理论模型,研究不同高速流体效应组合下密封端面流场、箔片变形的变化规律,揭示了高速高压超临界二氧化碳箔片柱面气膜密封的运行机理,进一步分析工况和结构参数对密封性能的影响规律,获得了结构参数的优选范围。结果表明:湍流效应对超临界二氧化碳箔片柱面气膜密封润滑界面流场和密封性能影响较大,阻塞效应和惯性效应影响相对较小;各流体效应之间存在交互作用,湍流效应会使阻塞出口边界压力减小,惯性效应会使阻塞出口边界压力增大,湍流效应条件下惯性效应对气膜浮升力的影响作用更为显著;当长径比取2.0~2.5、柔度系数取0.001~0.003时,密封性能较优。