考虑表面粗糙度的干气密封边界膜滑移效应分析

为了研究随机粗糙表面上的滑移流效应，针对符合高斯分布的粗糙度表面，考虑其影响对一阶滑移模型进行修正，建立适用于随机粗糙表面的有效滑移长度模型；建立流体润滑方程，采用数值分析方法对其进行计算，研究粗糙峰间距、粗糙度均方根对滑移流以及螺旋槽干气密封的密封性能的影响。研究结果表明：气体分子平均自由程较小、粗糙峰间距较小或者粗糙度均方根较大的情况下，密封端面更容易发生负滑移现象；在微尺度条件下，负滑移有助于提高密封的端面开启力和运行稳定性；滑移流对气膜刚度的影响最大，气膜承载力次之，泄漏率最小且可以忽略不计