趙炬穎 陳 義 祝天一 徐乙人 祁志浩 李永健

(1.清華大學(xué)摩擦學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京 100084； 2.西安電子科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院 陜西西安 710071 )

燃油系統(tǒng)是航空發(fā)動(dòng)機(jī)各工作系統(tǒng)中最為復(fù)雜、重要的系統(tǒng)之一，是發(fā)動(dòng)機(jī)控制的核心。燃油泵則是燃油系統(tǒng)的核心，起到給燃燒室供應(yīng)燃料、驅(qū)動(dòng)多種執(zhí)行機(jī)構(gòu)的作用，其工作能力和可靠性對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性能和安全性能具有重要影響。而密封又是其中不可或缺的一環(huán)，其中一種較為常見(jiàn)的密封形式就是迷宮(篦齒)密封。

迷宮密封是一種工業(yè)上較為常見(jiàn)的非接觸密封形式，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、方便使用、易于維修等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)中，起到了防止工作介質(zhì)泄漏、提升設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效率的重要作用[1-3]。其密封原理是密封齒與轉(zhuǎn)軸之間形成了一系列節(jié)流間隙和膨脹空腔，當(dāng)泄漏流體流經(jīng)節(jié)流間隙時(shí)，其部分壓力轉(zhuǎn)換為流體的速度，但由于膨脹空腔的作用，流體的速度無(wú)法再轉(zhuǎn)換為流體的壓力，而是轉(zhuǎn)換為熱能耗散，從而使得流體壓力逐級(jí)降低，達(dá)到密封效果[4]。

降低航空發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗比已成為提高民用、軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī)效率的關(guān)鍵問(wèn)題。與壓氣機(jī)和渦輪的改進(jìn)相比，密封每減少1%的泄漏，就能增加1%推力，減少0.1%油耗比[5]。此外，NASA的先進(jìn)亞音速計(jì)劃表明，若在幾個(gè)關(guān)鍵位置使用先進(jìn)的密封件，就能使發(fā)動(dòng)機(jī)的油耗降低2.5%以上[6]。因此，降低迷宮密封的泄漏，并提升其可靠性就成為了提升發(fā)動(dòng)機(jī)功耗的關(guān)鍵[7]。CHUPP等[8]對(duì)葉輪機(jī)械中的密封問(wèn)題進(jìn)行了概述，提出了其密封可靠性的關(guān)鍵在于泄漏系數(shù)、流量系數(shù)、換熱系數(shù)、轉(zhuǎn)子動(dòng)力系數(shù)。WANG等[9]發(fā)現(xiàn)在定常狀態(tài)下，密封的下游處總流量會(huì)出現(xiàn)一個(gè)突變。MICIO等[10]的研究表明，泄漏量隨著間隙的增加而增大，并且該增大趨勢(shì)并非是單調(diào)的。BOZZI等[11]設(shè)計(jì)并確定了一種非接觸的密封的幾何形狀，從而確定了低泄漏量對(duì)于間隙的依賴性。杜發(fā)青等[12]通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)研究了篦齒幾何參數(shù)對(duì)于氣體密封的影響，李文凱等[13]在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行了數(shù)值研究，最終確定密封間隙對(duì)氣體密封影響最大，其次是齒數(shù)、齒高等篦齒參數(shù)。

綜上所述，密封間隙對(duì)迷宮密封的泄漏性能起著決定性的作用。但由于燃油泵運(yùn)轉(zhuǎn)速度極高，轉(zhuǎn)子與靜子之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度極大，使用傳統(tǒng)的密封方法實(shí)現(xiàn)泵內(nèi)高壓燃油的密封十分困難。常規(guī)迷宮密封泄漏過(guò)大，石墨圓周密封磨損太快，這些密封方式都不能滿足高速離心式燃油泵的工作需求，原因在于高速下泵轉(zhuǎn)子的徑向振動(dòng)和變形會(huì)導(dǎo)致較大幅度的徑向位移，如果密封件與轉(zhuǎn)子之間間隙過(guò)小，就難免會(huì)加劇磨損甚至碰摩；如果間距過(guò)大，就會(huì)加大泄漏量。這一矛盾的根本問(wèn)題在于，密封間隙無(wú)法自發(fā)進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而適應(yīng)高速轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)和變形。

引入浮環(huán)密封就可以一定程度上解決密封間隙自發(fā)調(diào)整的問(wèn)題。浮環(huán)密封是一種浮動(dòng)式非接觸密封，可用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸承腔等部位。與傳統(tǒng)的篦齒密封相比，由于浮環(huán)密封可以在一定程度上適應(yīng)密封間隙的改變，并進(jìn)行自對(duì)心，相比迷宮密封，它可以有效降低密封間隙并減少動(dòng)靜碰摩[14-17]。

浮動(dòng)迷宮密封在傳統(tǒng)迷宮密封的基礎(chǔ)上，結(jié)合了浮環(huán)密封的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并加入了一段能夠依靠流體動(dòng)壓效應(yīng)浮起的區(qū)域，通過(guò)自身的徑向運(yùn)動(dòng)來(lái)適應(yīng)轉(zhuǎn)子的徑向偏移，從而能夠在較小的預(yù)設(shè)間隙下避免碰摩；同時(shí)它還兼顧了迷宮密封的特點(diǎn)，達(dá)成小泄漏和低磨損的目標(biāo)。本文作者在浮動(dòng)迷宮密封中加入了螺旋槽和直線槽，從而進(jìn)一步提升密封環(huán)的浮動(dòng)性能，并通過(guò)建立浮動(dòng)迷宮密封的CFD數(shù)值分析模型，對(duì)其浮動(dòng)能力、泄漏量進(jìn)行仿真計(jì)算，進(jìn)一步探究不同開(kāi)槽方式對(duì)于浮動(dòng)迷宮泄漏特性和浮起性能的影響；同時(shí)還搭建有效的驗(yàn)證試驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)數(shù)值模擬仿真結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證分析。建立的浮動(dòng)迷宮密封設(shè)計(jì)方法以及CFD數(shù)值分析模型，對(duì)航空動(dòng)力系統(tǒng)中的迷宮密封性能研究有重要的參考意義。

1 數(shù)值計(jì)算模型

1.1 浮動(dòng)迷宮密封結(jié)構(gòu)以及原理

浮動(dòng)迷宮密封一般由密封環(huán)、墊片、波形彈簧、擋圈及殼體等組成[18]，浮動(dòng)迷宮密封和與之配對(duì)的主軸軸套形成主密封面，是一種非接觸式密封，能適應(yīng)很高的線速度，其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。工作前受重力作用密封環(huán)內(nèi)壁與跑道外壁貼合，兩者之間有極小的間隙，此時(shí)密封環(huán)圓心與跑道圓心的存在偏心值e，在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，左邊氣體流路的壓力于右邊軸承腔，防止滑油泄漏。此時(shí)，通過(guò)浮動(dòng)迷宮密封減少氣體泄漏量，從而降低發(fā)動(dòng)機(jī)的功率損耗。

圖1 浮動(dòng)迷宮密封結(jié)構(gòu)示意

正常工作時(shí)密封環(huán)與跑道表面被剛性流體膜隔開(kāi)，阻止高壓側(cè)氣體向低壓側(cè)泄漏，同時(shí)密封環(huán)端面在波形彈簧及兩側(cè)氣體壓差的作用下緊緊貼合在殼體內(nèi)側(cè)，防止氣體沿徑向泄漏[19]。密封環(huán)上浮是浮動(dòng)迷宮密封安全可靠工作的必要條件[20]，浮動(dòng)迷宮密封只有在上浮狀態(tài)下才能保證密封環(huán)與旋轉(zhuǎn)跑道不會(huì)產(chǎn)生接觸摩擦或碰撞。

為了改善迷宮密封的浮起性能，文中提出了2種優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，通過(guò)在密封跑道上開(kāi)槽的方式來(lái)改變迷宮密封的氣流特性，一種結(jié)構(gòu)是在迷宮節(jié)流段前面增加直線槽，直線槽的尺寸為2 mm×9 mm×0.05 mm，另一種結(jié)構(gòu)是在迷宮節(jié)流段前面增加螺旋槽，螺旋槽與主軸軸向呈30o夾角。直線槽與螺旋槽結(jié)構(gòu)示意圖如圖2和圖3所示。

圖2 直線槽浮動(dòng)迷宮密封跑道示意

圖3 螺旋槽浮動(dòng)迷宮密封跑道示意

1.2 浮動(dòng)迷宮密封數(shù)學(xué)模型

泄漏氣體為理想可壓縮氣體，描述氣體流場(chǎng)的控制方程為三維的Navier-Stokes方程：

(1)

式中：t為時(shí)間;Q為守恒型變量;E、F、G為無(wú)黏通量；Ev、Fv、Gv為黏性通量；Re為雷諾數(shù)。

(2)

(3)

式中:ρ為密度;u、v、w分別為笛卡爾坐標(biāo)系中沿x、y、z3個(gè)不同方向的速度分量。

黏性應(yīng)力分量為

(4)

(5)

(6)

τxy=τyx=μ(uy+vx)

(7)

τxz=τzx=μ(uz+wx)

(8)

τyz=τzy=μ(vz+wy)

(9)

理想氣體的狀態(tài)方程為

pV=nRT

(10)

式中：p為氣體壓力；V為氣體體積；n為物質(zhì)的量；R為理想氣體常數(shù)；T為溫度。

1.3 浮動(dòng)迷宮密封數(shù)值計(jì)算模型

利用三維建模軟件分別對(duì)密封環(huán)和軸套進(jìn)行實(shí)體模型的創(chuàng)建，然后進(jìn)行偏心安裝，形成三維實(shí)體模型并抽取螺旋槽浮動(dòng)迷宮密封氣膜模型，氣膜幾何模型如圖4所示。

圖4 數(shù)值計(jì)算幾何模型

圖4中幾何模型具體尺寸如表1所示。

表1 浮動(dòng)迷宮密封氣膜模型幾何尺寸 單位:mm

螺旋槽浮動(dòng)迷宮密封氣膜結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，橫縱尺度跨度較大，氣膜整體結(jié)構(gòu)存在偏心，最薄的區(qū)域只有幾微米。因?yàn)闅饽つＰ蜑槠慕Y(jié)構(gòu)，不滿足周期性模型劃分條件，且螺旋槽為非回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，因此采用六面體網(wǎng)格方法進(jìn)行劃分。

工質(zhì)設(shè)置為空氣(理想氣體)，采用標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型，湍流強(qiáng)度5%，迭代過(guò)程采用SIMPLE(semi-implicit method for pressure-linked equation)算法。轉(zhuǎn)子和靜子壁面設(shè)置為絕熱光滑無(wú)滑移壁面，靜態(tài)工況下偏心率為5%。在密封進(jìn)口設(shè)置總壓，出口設(shè)置平均靜壓出口，其余邊界設(shè)置為壁面，包括旋轉(zhuǎn)壁面和靜止壁面。當(dāng)各方程殘差值達(dá)到10-5，進(jìn)出口流量相差小于0.1%時(shí)，認(rèn)為計(jì)算收斂。

工況設(shè)置為浮動(dòng)迷宮密封試驗(yàn)件上下游壓差分別為0.05、0.1、0.15、0.2、0.25和0.3 MPa，主軸轉(zhuǎn)速設(shè)置為200、500、1 000、1 500、2 000、2 500和3 000 r/min，計(jì)算浮動(dòng)迷宮密封的泄漏量(即計(jì)算穩(wěn)定后出口的流量)和浮起力。

2 浮動(dòng)迷宮密封驗(yàn)證試驗(yàn)

設(shè)計(jì)的動(dòng)迷宮密封試驗(yàn)臺(tái)示意圖如圖5所示。試驗(yàn)臺(tái)主要由試驗(yàn)臺(tái)架、檢測(cè)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成。試驗(yàn)臺(tái)架主要包括電機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、軸承箱、密封試驗(yàn)腔及其內(nèi)部主軸、軸套、帶螺旋槽的浮動(dòng)迷宮密封試驗(yàn)件組成?？刂葡到y(tǒng)主要是電控箱以及控制臺(tái)。檢測(cè)系統(tǒng)由一套流量計(jì)、壓力計(jì)、激光傳感器、扭矩測(cè)量?jī)x、轉(zhuǎn)速測(cè)量?jī)x構(gòu)成。試驗(yàn)時(shí)，由控制系統(tǒng)給定電機(jī)轉(zhuǎn)速，電機(jī)經(jīng)由聯(lián)軸器、軸承箱帶動(dòng)主軸及套在主軸上的軸套旋轉(zhuǎn)，然后控制系統(tǒng)打開(kāi)外部氣體壓縮機(jī)，使壓縮氣體經(jīng)由高壓氣體入口流入密封腔中，泄漏氣體從出口流出。試驗(yàn)過(guò)程中，氣體流量、壓力等由流量計(jì)、壓力表測(cè)得，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、扭矩由轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x測(cè)出，浮動(dòng)迷宮密封環(huán)的位移以及自對(duì)心情況由激光位移傳感器測(cè)出。由于在壓力恒定后，高壓氣體入口進(jìn)氣量就為通過(guò)浮動(dòng)迷宮密封的泄漏量，所以此時(shí)進(jìn)氣量與泄漏量相等，可以通過(guò)流量計(jì)讀數(shù)得到泄漏量。

圖5 浮動(dòng)迷宮密封試驗(yàn)臺(tái)示意

3 結(jié)果與分析

3.1 浮動(dòng)迷宮密封浮起力分析

當(dāng)轉(zhuǎn)速為 3 000 r/min時(shí)，壓差從0.05 MPa變化到0.3 MPa時(shí)，3種密封結(jié)構(gòu)浮起力隨著壓差變化規(guī)律如圖6所示。由圖6得：隨著壓差的不斷增加浮起力也在不斷地增加，浮起力在壓差為0.05 MPa到0.3 MPa范圍內(nèi)近似為線性增長(zhǎng)。在0.05 MPa到0.3 MPa范圍內(nèi)直線槽浮動(dòng)迷宮密封浮起力最大提升了32.6%，螺旋槽浮動(dòng)迷宮密封浮起力最大提升了40.8%。在壓差小于0.175 MPa時(shí)，直線槽對(duì)浮動(dòng)迷宮密封浮起力的提升作用略大于螺旋槽，當(dāng)壓差大于0.175 MPa時(shí)，此時(shí)軸向流螺旋槽的提升作用較為顯著。由此可見(jiàn)，直線槽與螺旋槽對(duì)浮動(dòng)迷宮密封浮起力的影響作用相差不大，但是隨著壓差的逐漸增加，螺旋槽對(duì)浮起力的影響相較于直線槽而言會(huì)越來(lái)越大。

圖6 轉(zhuǎn)速為3 000 r/min時(shí)不同壓差下3種密封結(jié)構(gòu)的浮起力

當(dāng)浮動(dòng)迷宮密封入口出口壓差為0.3 MPa，跑道轉(zhuǎn)速?gòu)?變化到3 000 r/min時(shí)，浮起力隨著轉(zhuǎn)速變化規(guī)律如圖7所示?？梢钥闯觯本€槽與螺旋槽對(duì)浮動(dòng)迷宮密封浮起力的影響作用相差不大；2種開(kāi)槽結(jié)構(gòu)氣膜模型的浮起力均大于無(wú)槽密封結(jié)構(gòu)，直線槽浮動(dòng)迷宮密封和螺旋槽浮動(dòng)迷宮密封浮起力相對(duì)于無(wú)槽結(jié)構(gòu)最大提升分別為32.45%和40.8%。這一研究結(jié)果與文獻(xiàn)[21-22]的研究結(jié)果相似，在密封跑道的周向設(shè)置直線槽和螺旋槽，既避免了在密封環(huán)上開(kāi)槽的加工難度性和減小了密封環(huán)的變形，又增加了浮動(dòng)迷宮密封的浮起性能。螺旋槽隨著旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的流體動(dòng)壓效應(yīng)與氣膜偏心產(chǎn)生的擠壓效應(yīng)共同提高了氣膜承載力，從而支撐浮環(huán)與密封跑道分離，所以螺旋槽結(jié)構(gòu)對(duì)于浮起性能的提升略優(yōu)于直線槽結(jié)構(gòu)。

圖7 壓差為0.3 MPa時(shí)不同轉(zhuǎn)速下3種密封結(jié)構(gòu)的浮起力

3.2 浮動(dòng)迷宮密封泄漏特性分析

圖8所示為3種浮動(dòng)迷宮密封結(jié)構(gòu)沿氣體流動(dòng)方向的壓力云圖，入口壓力設(shè)置為0.3 MPa,轉(zhuǎn)速設(shè)置為0。可以看到，在密封環(huán)與密封跑道入口處，壓力變化梯度比較大，然后再緩慢減??；改變軸套的結(jié)構(gòu)，在軸套槽區(qū)部分流場(chǎng)壓力會(huì)受到影響，直線槽與螺旋槽對(duì)壓力分布的影響基本相同。

圖8 3種密封結(jié)構(gòu)軸向壓力云圖

圖9所示為3種浮動(dòng)迷宮密封結(jié)構(gòu)槽區(qū)部分沿周向方向的壓力云圖，入口壓力設(shè)置為0.3 MPa,轉(zhuǎn)速設(shè)置為0?？梢钥闯?，無(wú)槽浮動(dòng)迷宮結(jié)構(gòu)在周向氣膜壓力均勻分布，而在軸套上切了槽以后，氣膜壓力在周向分布受到槽區(qū)的影響，在槽區(qū)內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)壓力較小的區(qū)域，槽區(qū)內(nèi)外出現(xiàn)較小的內(nèi)外壓差，直線槽與螺旋槽對(duì)周向壓力分布影響規(guī)律基本相似。

圖9 3種密封結(jié)構(gòu)周向壓力云圖

當(dāng)轉(zhuǎn)速為3 000 r/min時(shí)，壓差從0.05 MPa變化到0.3 MPa時(shí)，3種密封結(jié)構(gòu)泄漏量隨著壓差變化規(guī)律如圖10所示。可以看出：泄漏量隨著壓差的增大近似呈線性地增長(zhǎng)，在壓差從0.05 MPa增長(zhǎng)到0.3 MPa時(shí)，泄漏量變化的大致范圍為12.138～43.621 m3/h。對(duì)于浮動(dòng)迷宮密封，流體流動(dòng)主要由跑道旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的剪切流和進(jìn)出口產(chǎn)生的壓力梯度導(dǎo)致的軸向流構(gòu)成。密封的泄漏主要發(fā)生在軸向和徑向方向的流量，隨著壓差的不斷增大，流速在不斷地增加，軸向流量同時(shí)也在不斷地增加，進(jìn)而泄漏量在不斷地增大。

從圖10還可以看出，無(wú)槽浮動(dòng)迷宮密封在不同壓差下數(shù)值計(jì)算得到的泄漏量與試驗(yàn)結(jié)果的最大偏差為4.77%，最小偏差為1.14%。直線槽浮動(dòng)迷宮密封在不同壓差下數(shù)值計(jì)算得到的泄漏量與試驗(yàn)結(jié)果的最大偏差為4.78%，最小偏差為0.5%。螺旋槽浮動(dòng)迷宮密封在不同壓差下數(shù)值計(jì)算得到的泄漏量與試驗(yàn)結(jié)果的最大偏差為6.74%，最小偏差為2.83%。隨著壓差的增加，直線槽浮動(dòng)迷宮密封與螺旋槽浮動(dòng)迷宮密封泄漏量數(shù)值計(jì)算值最大增幅分別為16.1%和18.7%，試驗(yàn)值最大增幅分別為14.5%和15.1%，螺旋槽密封結(jié)構(gòu)的泄漏量增幅都略大于直線槽密封結(jié)構(gòu)。主要是因?yàn)槁菪劬哂泻椭本€槽相同的軸向長(zhǎng)度，螺旋槽結(jié)構(gòu)與軸向有30°的夾角，因此螺旋槽的結(jié)構(gòu)比直線槽具有更大的平均泄漏間隙。同時(shí)由于螺旋槽結(jié)構(gòu)有著較好的流體動(dòng)壓效果[23]，所以隨著壓差的增加，螺旋槽浮動(dòng)迷宮密封動(dòng)壓浮起力增加，流體間隙增加，泄漏量便有著更大幅度的增加。

圖10 3種浮動(dòng)迷宮密封泄漏量隨壓差的變化

當(dāng)浮動(dòng)迷宮密封入口出口壓差為0.3 MPa，跑道轉(zhuǎn)速?gòu)?變化到3 000 r/min時(shí)，泄漏量隨著轉(zhuǎn)速變化規(guī)律如圖11所示。如圖11所示：泄漏量隨著轉(zhuǎn)速的增大只是在很小的范圍內(nèi)波動(dòng)，轉(zhuǎn)速?gòu)?增長(zhǎng)到3 000 r/min時(shí)，無(wú)槽浮動(dòng)迷宮密封結(jié)構(gòu)數(shù)值計(jì)算值與試驗(yàn)值最大波動(dòng)范圍分別為0.526%與1.631%，直線槽浮動(dòng)迷宮密封結(jié)構(gòu)數(shù)值計(jì)算值與試驗(yàn)值最大波動(dòng)范圍分別為0.278%與2.277%，螺旋槽浮動(dòng)迷宮密封結(jié)構(gòu)數(shù)值計(jì)算值與試驗(yàn)值最大波動(dòng)范圍分別為0.806%與1.568%。相同轉(zhuǎn)速下，直線槽與螺旋槽結(jié)構(gòu)浮動(dòng)迷宮密封泄漏量基本相同，但是比無(wú)槽浮動(dòng)迷宮密封結(jié)構(gòu)最大增加了16%，相比于壓差對(duì)氣膜泄漏量的影響，轉(zhuǎn)速的增加對(duì)泄漏量的影響很小。隨著轉(zhuǎn)速的不斷增加，泄漏量的增幅不斷減小，逐漸趨于穩(wěn)定。主要是由于浮動(dòng)迷宮密封在剛啟動(dòng)的時(shí)候，開(kāi)啟力沒(méi)有達(dá)到一定的值，密封系統(tǒng)沒(méi)有穩(wěn)定下來(lái)，泄漏量會(huì)波動(dòng)；當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到一定的值時(shí)，開(kāi)啟力和閉合力相等，密封系統(tǒng)趨于穩(wěn)定，所以泄漏量也逐漸穩(wěn)定下來(lái)。

圖11 3種浮動(dòng)迷宮密封泄漏量隨轉(zhuǎn)速的變化

4 結(jié)論

(1)為了增強(qiáng)浮動(dòng)迷宮密封的浮起性能，增強(qiáng)浮動(dòng)迷宮密封環(huán)對(duì)于轉(zhuǎn)子徑向跳動(dòng)的適應(yīng)性，在其內(nèi)部跑道設(shè)計(jì)了2種槽型的密封結(jié)構(gòu)，包括直線槽浮動(dòng)迷宮密封和螺旋槽迷宮密封；建立了浮動(dòng)迷宮密封的流場(chǎng)氣膜模型，計(jì)算了不同壓差與不同轉(zhuǎn)速工況下3種密封結(jié)構(gòu)浮起力。結(jié)果表明：直線槽與螺旋槽對(duì)浮動(dòng)迷宮密封浮起力影響作用相差不大，但是隨著壓差的逐漸增加，螺旋槽對(duì)浮起力的影響相較于直線槽而言會(huì)越來(lái)越大。

(2)為了驗(yàn)證數(shù)值模型計(jì)算的可靠性，進(jìn)行了不同工況下的密封泄漏特性試驗(yàn)驗(yàn)證。結(jié)果表明：隨著壓差的增加，泄漏量隨著壓差的增大近似呈線性增長(zhǎng)，直線槽浮動(dòng)迷宮密封與螺旋槽浮動(dòng)迷宮密封泄漏量數(shù)值計(jì)算值最大增加分別為16.1%和18.7%，試驗(yàn)值最大增加分別為14.5%和15.1%；隨著轉(zhuǎn)速的增加，3種密封結(jié)構(gòu)的泄漏量變化很小，而且直線槽與螺旋槽密封結(jié)構(gòu)泄漏量都大于無(wú)槽密封結(jié)構(gòu)。