基于弹流理论的深槽密封机制分析

使用半光滑牛顿法建立深槽密封弹流模型，模型将雷诺方程、空化方程、力平衡方程及变形方程同时纳入牛顿迭代系统，使用Fischer Burmeister函数实现对润滑液膜空化区域的识别，通过一重循环迭代寻索到空化区域并得到端面膜厚及压力场分布，算法效率显著提升。通过该弹流模型对深槽密封作用机制进行研究，并对比分析U型槽、矩形槽、圆弧槽3种型槽对密封性能的影响。结果表明:深槽密封端面周向较小的动力楔使得端面以非接触状态运行；核主泵三级密封的密封特性接近，圆弧槽在仅考虑压力变形条件下动压效应微弱，且稳定运行时其最小膜厚远小于U型槽及矩形槽