尺寸突变纹理端面微米级气膜密封的机理及稳定性研究

本项目拟进行尺寸突变纹理端面微米级气膜密封的机理及稳定性研究，主要包括两个方面，其一是综合考虑规则微结构纹理端面的尺寸突变和微尺度效应，以及由此引起的边界滑移、气体粘度变化，分析微米间隙下气体的运动规律，建立尺寸突变纹理端面气体密封数学模型；其二是基于所建立的密封数学模型，数值分析稳态和动态工况下端面纹理的结构、尺寸、分布等特征参数对气膜压力、气膜刚度、开启力以及泄漏量等密封特性参数的影响规律，开展密封稳定性分析，并进行实验研究。在此基础上，通过理论和实验结果的对比分析，探讨纹理端面微米间隙中气体的运动规律和密封机理，建立基于密封稳定性的密封端面微纹理结构设计准则，为解决大型回转机械轴端非接触干气机械密封在启动、停车和瞬态变化条件的稳定性设计提供可靠的设计理论和分析手段，进一步促进我国在非接触机械密封新技术和新理论方面的研究。