孙鑫晖， 闫方琦， 郝木明， 力 宁， 翁泽文， 袁俊马

（1.中国石油大学（华东）新能源学院 青岛，266580） （2.中国航发湖南动力机械研究所 株洲， 412002）

引 言

作为机械密封［1-2］的一种类型，非接触式液膜密封因具有密封效果优良、可靠性高、能耗低和抗干扰能力强等优点，得到广泛应用。目前，在液膜密封方面对空化的研究较为丰富。文献［3-4］通过实验对空化现象进行了研究。文献［5-7］通过理论计算，分析了Reynolds 和JFO（Jakobsson Floberg Olsson，简称JFO）2 种空化边界条件。Ma 等［8］通过实验与仿真对比，研究了空化产生的吸力对密封的影响。学者们对密封动态特性也进行了研究。Hao 等［9］分析了空化对密封动态特性参数的影响。杨文静等［10］建立了考虑锥度和波度的液膜密封数学模型，分析了锥度和波度对密封动态特性的影响。在密封的热效应方面，Luan 等［11］基于热流体动压润滑模型，讨论了各种参数对密封间隙流体热行为的影响。Qiu等［12］建立了可用于预测密封摩擦副温度和压力的三维热流体动压模型。在螺旋槽液膜密封方面，分析其动态特性在热黏和空化共同影响下的研究较少。

笔者以螺旋槽液膜密封为研究对象，建立了基于空化效应的液膜密封热流体动力学特性模型。在计入空化效应的基础上，利用有限元法求解了动态雷诺方程，得到了液膜动态特性系数，并分析了在热黏和空化作用下，密封环的槽数、槽深以及液膜密封工作时的转速和压力对动态特性系数的影响，为完善液膜密封润滑机理及密封结构设计提供了参考。……