金朝旭，李双喜，蔡纪宁，张秋翔

（北京化工大学机电工程学院，北京 100029）

引 言

可调控型气膜润滑密封（regulatable gas lubricated seal，R-GLS）具有工作稳定、能耗低和线速度适应范围广等优点，用于石油、化工等行业用高速离心机、涡轮增压机及低速反应釜等旋转设备,是一种应用前景广阔的密封装置。同时，R-GLS特有的在线自愈调控能力使其极为契合当今化工生产大系统中对设备故障诊断、在线自愈的要求[1-2]。

近年来，已有研究人员对R-GLS 开展了相关的理论分析和数值模拟。本文作者曾较为系统地研究了可调控型密封的原理和关键技术[2]；Enton 公司的Zheng 等[3]研发出用于航空发动机的调节式密封；Minoru 等[4]研究了外加压气体静压非接触式密封的性能；张树强[5]基于线性化的摄动法对具有调控能力的混合式密封进行了动态特性的研究等。

密封端面几何结构参数优选一直是学者们所关注的热点。但目前针对气膜润滑密封端面几何结构参数的优化设计主要集中在动压槽[6-11]，而与静压效应相关的节流孔、均压槽等结构研究较少[12-13]。相关研究中大多沿用给定气膜厚度的思路，分析密封性能随膜厚的变化规律而不是寻求工作气膜下的密封性能。在实际运转过程中，密封闭合力保持恒定，气膜厚度随工况发生改变，密封其他性能参数也相应变化。因此，开展基于特定闭合力的工作状态下R-GLS 端面静压结构研究更能反应密封真实工作状态，具有重要的工程意义。

本文以R-GLS 为对象，研究了实际工作……