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摘要
可控型静压密封具有泄漏量低、开启力高和气膜刚度大的特点。但由于运行时的工况条件不断发生变化，可控型静压密封也存在泄漏失效问题。针对可控型静压密封在恒定转速和被密封介质压力下的泄漏问题，建立了可控型静压密封气膜流场模型，针对不同结构参数下的可控型静压密封性能进行了研究，揭示了结构参数对可控型静压密封的影响机理。首先，根据可控型静压密封原理，确定了泄漏量、气膜厚度、气膜刚度为密封性能参数；然后，采用了有限元方法，建立了可控型静压密封的分析模型，确定了研究的工况参数，设计了数值模拟分析的计算研究路线，通过计算获得了可控型静压密封的密封性能随节流孔、均压槽、端面宽度参数的变化趋势和规律；最后，自主设计了一套可控型静压密封试验装置，并进行了装置的运转试验，通过测量可控型静压密封的总泄漏量，对数值模拟结果的准确性进行了验证，得到不同结构参数对可控型静压密封泄漏量的影响规律。研究结果表明：当静压密封装置的节流孔数量在8个～12个，直径在0.15 mm～0.25 mm之间，均压槽位置距离密封内侧约0.5 mm处，端面宽度控制在23 mm～27 mm范围内时，可控型静压密封装置具有最优的密封性能。
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单位北京化工大学; 机电工程学院
