干氣密封是一種新型的非接觸式機械密封，它是現(xiàn)代流體動壓潤滑理論在密封技術領域的最新應用成果。由于密封間隙僅為3～5μm，極易受到外界干擾、結構參數(shù)等影響，極有可能導致動靜密封環(huán)間的干摩擦或泄漏量增大，因而保證氣膜動態(tài)穩(wěn)定性是干氣密封可靠運行的關鍵。氣體端面密封的穩(wěn)定性與其動力學特性密切相關，其動力學特性一直是國內外研究的技術難點。 干氣密封系統(tǒng)本身是一非線性系統(tǒng)，其動力學特性應具有非線性，以螺旋槽干氣密封為研究對象，對氣體潤滑氣膜的非線性動力穩(wěn)定性進行了研究。從軸向和角向兩個方面來研究干氣密封槽內氣體的非線性動力學行為，目的是尋求密封螺旋角的穩(wěn)定范圍，對干氣密封設計與優(yōu)化具有重要的理論指導意義。 從N-S方程出發(fā)，基于微尺度流動中的滑移邊界條件，推導了螺旋槽內穩(wěn)態(tài)微尺度流動場的非線性雷諾方程。并應用PH線性化方法，將非線性偏微分方程轉化為線性偏微分方程，再引入復函數(shù)將復常數(shù)偏微分方程又變?yōu)閮蓚�線性實常數(shù)微分方程組，并采用小參數(shù)迭代法進行求解，近似求得了螺旋槽內氣體動壓分布的解析解。繼而可求出氣體流速分布及泄漏量的大小，得到了軸向微擾下氣膜反作用力的增量，再利用復數(shù)和迭代法對靜態(tài)下氣膜邊...

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖2.1產生流體動壓效應的密封面流槽形狀

向間隙收斂段落也可通過密封面開槽、開口或臺階來產生。使用最廣泛的結構臺階式、斜面式和螺旋槽面式密封[63-65]。利用流體動壓效應的通常做法是在摩擦副的一個密封面上開設某種形狀的流體。在這些流槽的作用下，普通的接觸式密封變成流體動壓非接觸式密封。這些起流體動力潤滑作用，使密封端面....

圖2.4螺旋槽干氣密封工作原理

圖2.4螺旋槽干氣密封工作原理與受力分析對象，對圖2.2螺旋槽干氣密封結構作受力分析停止運轉時，作用于密封副上的力只有流體靜壓所示。一個是使密封面閉合的力FC，它由彈簧及背壓p2引起的力組成。其中A為密封面面積它由作用在密封面上的流體靜壓力引起。此時開面貼合，起....

圖2.5流體靜壓力分布

圖2.4螺旋槽干氣密封工作原理模型與受力分析為研究對象，對圖2.2螺旋槽干氣密封結構作受力分析�？s機在停止運轉時，作用于密封副上的力只有流體靜壓力。靜環(huán)圖2.5所示。一個是使密封面閉合的力FC，它由彈簧力和靜環(huán)p1以及背壓p2引起的力組成。其中A為密封面面積....

圖2.6正常運轉時氣膜的壓力分布

圖2.6正常運轉時氣膜的壓力分布當受到外來干擾時，可能導致密封面之間的間隙改變。當間隙減啟力顯著增加，此時FC<FO，密封間隙將增大，從而使密封很圖2.7(a)所示。同樣地，如果擾動使得密封面之間的間隙增加減小，此時FC>FO，密封間隙將減小，密封也會很快恢復到平示。的....

本文編號：3949351