基于CFD的端面空化对液膜密封稳态特性影响研究

基于满足质量守恒的空化模型，利用CFD FLUNET软件建立螺旋槽液膜密封端面三维模型，探讨螺旋槽结构参数对密封端面空化产生的影响规律，分析端面空化对密封端面间流体膜的开启力、液膜刚度、泵送率等的影响。结果表明:以液膜中气相体积分数变化为判据，空化效应随槽深和槽数的增加而增强，随槽径宽径比的增加呈现先增强后减弱的趋势，但随螺旋角的增加而减弱；考虑空化效应后，液膜开启力和泵送量的数值与未考虑时有所降低，但变化趋势基本一致，而液膜刚度在一定的螺旋槽结构参数范围内波动较大，影响液膜的稳定性。因此，端面空化易导致密封失效。