摘要

为探究工况参数对湍流效应下不同尺寸轴径碳环密封泄漏特性的影响规律。在层流动力润滑研究的基础上,建立了湍流动力润滑理论模型,选用Ng-Pan湍流系数表达式,采用有限差分法对介质流体压力控制方程进行迭代求解,重点分析碳环密封的泄漏特性。研究表明:在湍流状态下的动压效应更加凸显,碳环密封在湍流状态下的密封性能劣于层流状态。随着转速的增大,两种流态的流场最高压力值均呈非线性发散式增大;而泄漏率整体增加但增大幅度缓慢。进口压力的增大,两种流态下流场最高压力呈线性收敛式增大;泄漏率均近似呈相对平行的线性趋势增加。偏心率的增大,流场最大压力均呈现指数式增加,泄漏率均呈非线性方式增加。在大轴径条件下,考虑湍流效应才能更加贴近实际流动状态。以期为碳环密封的设计与应用提供理论依据。