丁雪兴，蒲军军，韩明君，张伟政，俞树荣

（1.兰州理工大学石油化工学院，甘肃兰州 730050;2.兰州理工大学理学院，甘肃兰州 730050）

基于二阶滑移边界的螺旋槽干气密封协调优化

丁雪兴1，蒲军军1，韩明君2，张伟政1，俞树荣1

（1.兰州理工大学石油化工学院，甘肃兰州 730050;2.兰州理工大学理学院，甘肃兰州 730050）

应用二阶非线性滑移边界条件推导出修正的广义雷诺方程，并用PH线性化方法、迭代法对非线性雷诺方程近似求解，得到气膜推力和气膜刚度的近似解析式。利用多目标优化方法构建气膜刚度与泄漏量之比的协调函数，对该目标函数进行近似求解，获得最佳的螺旋槽几何参数值。利用Maple程序计算不同介质压力和转速下的气膜刚度、泄漏量并与试验值进行对比。结果表明，几何参数优化的干气密封样机测试结果与理论计算结果误差较小，运用二阶非线性滑移边界条件计算出的理论值具有较好的精度。

螺旋槽;干气密封;非线性滑移边界;Maple程序;优化

干气密封通过在密封面上开设动压槽而实现密封端面的非接触运行，是目前旋转机械轴端密封中最先进的一种密封装置［1］。影响干气密封性能的主要因素有端面开槽的形状、槽形的几何参数以及操作参数。目前最常用的端面槽形是螺旋槽线形，然而，在工程实践中有些螺旋槽干气密封并未发挥出它的最大优势，其原因主要是槽形几何参数选择不合理。为此，国内外学者一般采用有限元法［2-4］及试验测量法……