论文摘要：组合式气膜密封特性分析及计算软件开发

        气膜密封因其低泄露、低磨损、相对长寿命的特点，在各种旋转流体机械动密封中引起广泛关注，已成为先进密封技术研究的重要方向。密封环的结构对气膜密封系统密封特性影响显著，设计及优化密封环的结构是气膜密封研究中的重要问题之一。本文从密封稳态特性和系统稳定性方面对端柱面组合式气膜密封系统进行研究，为密封系统设计和性能预测提供帮助。

        根据端柱面气膜特性分析的基本模型，采用对复杂结构适应性较强的有限元法，建立了端柱面气膜密封流场数值计算模型，实现了端柱面组合气膜密封端面区域和柱面区域压场分布的耦合求解；计算研究了包括顺流-光滑型和顺流-顺流型等四种典型密封界面结构的压场分布情况，比较了不同界面组合密封之间及单结构界面之间压场分布的差异；以顺流-顺流型结构为例，研究了系统主要设计参数对密封稳态特性的影响，为组合密封系统特性研究和设计选型提供了基础及指导；建立了组合气膜密封系统的稳定性分析模型及数学模型，采用非线性直接数值模拟法分析了密封环受到轴向和径向位移扰动后的系统稳定性，数值仿真确定了组合结构密封环的中心位移变化图；在给定参数条件下，对比分析了不同密封界面结构的临界质量及临界转速，以顺流-光滑型结构为例，研究了主要设计参数对密封稳定性的影响。研究给出的计算结果和性能变化曲线，对组合式气膜的设计具有指导作用。

        基于对典型界面型式端柱面气膜密封密封特性数值分析方法的研究，完成了端柱面气膜密封密封特性分析软件的开发，实现了多界面结构端柱面气膜密封系统密封特性的计算分析。

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