邹龙庆 陆信洲 祝 娟 俞 俊

(东北石油大学机械科学与工程学院 黑龙江大庆 163318)

变截面密封圈是一种基于流体动压润滑理论设计而成的旋转动密封圈，主要特点是其具有规律性变化的波形润滑边界，当轴旋转时润滑油在波形润滑边界上形成垂直于边界的速度分量，使润滑油更易进入到动密封面间形成动压油膜[1]。当动压油膜压力大于外界环境压力时，会起到密封作用，所以变截面密封圈既实现了流体动压密封，又避免了密封圈与轴的直接接触产生摩擦磨损[2]。

国内学者对变截面密封圈的密封机制开展了研究并取得了一些研究成果。陈家庆等[3-4]分析了该种密封圈的密封特性，并给出其在石油机械中的应用，指出变截面密封圈可提供比普通密封圈更长久的使用寿命。邹龙庆等[5]基于油膜厚度不变模型，推导出油膜厚度的近似计算公式。祝娟[6]研究了转速、密封压力和压缩率等参数对变截面密封圈密封性能的影响。

上述研究工作都未考虑润滑油温度[7]和润滑油剪切生热[8]对密封性能[9]的影响作用。前人的研究[7，10-11]已经表明，密封圈与轴之间的温度直接影响密封性能，严重时甚至改变密封效果。因此，本文作者以变截面密封圈润滑油膜为研究对象，建立考虑黏温特性的数值计算模型，采用FLUENT仿真分析软件，研究转速、密封压力和润滑油温度与密封性能和温度场[12]的关系，探究不同工况下变截面密封圈密封特性及润滑油膜温度场与黏温特性的关系。……