油气两相动压密封端面结构多参数正交优化及试验研究

针对油滴均匀分布在气相中的油气两相动压密封，利用Fluent软件建立两相动压密封端面间流体模型，并采用多参数正交优化法，分析密封性能参数（工作膜厚、流体膜刚度、泄漏量及摩擦扭矩）随两相密封动压槽结构参数（螺旋角、槽深、槽宽比、槽坝比和槽数）的变化。分析结果表明：在恒定转速、压差和闭合力条件下，通过调整各结构参数均可获得最大工作膜厚；流体膜刚度随着螺旋角和槽深的增大而减小；气体泄漏率和液体泄漏率随密封槽结构参数变化规律相同，且变化规律与工作膜厚相同；得到了定工况下的最优动压槽结构参数。最后通过自主设计的气液两相动压密封实验装置进行静压试验和运转试验，验证了动压密封在油气两相介质工况下应用的可行性。