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为了提高非接触式机械密封的密封性能,本文以压缩机干气密封端面为研究对象,提出一种新型组合槽密封端面——由两个开槽深度、径向长度不同,且周向部分重叠的槽组合而成。通过建立其几何模型和数学模型,在雷诺方程的基础上,运用有限差分法对相关公式及参数进行求解;利用MATLAB软件编制相应计算程序,并对模型进行数值计算,得到密封端面结构变化和密封性能变化之间的关系,并和传统槽的密封性能进行了对比。据此,得到了组合槽密封性能的相关规律。通过分析揭示这些规律和密封机理,为此后的密封端面设计和研究提供理论依据和参考。本文得出的具体结论有:1、相比于传统槽,总体上组合槽对端面密封性能有较大的优化作用。较大膜厚状态下,组合槽对密封性能的优化效果比较微弱;在小膜厚状态下,结果显示:组合槽端面压力分布更加合理,并对开启力和刚度均有大幅度的提升效果,组合槽比传统槽的泄漏量有轻微增加,但总体上泄漏量都很微小,组合槽的刚漏比比传统槽有一定提升。2、组合槽短槽与长槽径向比对开启力、泄漏量、刚度和刚漏比影响较大;其中,开启力和刚度最大时的短槽和长槽径向比值为0.7,泄漏量随径向比值的增加而增加,泄漏量在径向比值为0.5左右增加最快,刚漏比随径向比值的增加而下降。3、组合槽短槽与长槽周向比对开启力、泄漏量、刚度和刚漏比的影响较小;其中,开启力和刚度随周向比值的增加有波动变化,在周向比值为1.0时,两者达到最大值,但增加幅度分别为3.0%和5.7%左右,泄漏量随周向比值增加有小幅增长,刚漏比随周向比值增加则由小幅下降。4、组合槽短槽与长槽槽深变化对开启力、泄漏量、刚度和刚漏比影响相对复杂,总体上长槽槽深变化对相关参数影响较大,短槽对其影响相对较小。但在小膜厚状态下(端面膜厚小于3?m),两者对密封端面密封参数影响都很可观。