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文章编号：1006-2971(2012)01-0012-03
压缩机技术 Compressocis
2012年第1期（总231期）
密封齿形对迷宫泄漏量影响的数值分析
刘智勇
（兰州交通大学环境与市政工程学院，甘肃兰州730000）
摘要：通过对速宫密封机理的分析，利用流体力学计算方程对速富密封的数学模型进行数值计算，得
出了密射齿形对速宫泄漏量的影响规律，为述宫压缩机的设计提供了理论依据。关键词：迷宫密封：泄薄量：密封齿形
中图分类号：TH457
文献标志码：A
Numerical Analysis of the Influence of Seal Profile on Labyrinth Leakage
LIU Zhi-yong
(Lanshou Jiaotong University,College of Enzironmental and Municipal Engineering,Lanzhou 730070, China) Abstract; Based on the analysis of labyrinth seal mechanism,computational fluid dynamics equations are applied to mumerically calculate the mathematical model of labyrinth seal. The influence rules of seal profile on laby-
rinth leakage are obtained, which has provided theoretical basis for the design of labyrinth compressor. Key words : labyrinth seal ;leakage;seal profile
1引信
迷宫密封是在活塞壁与气缸壁面上设有一系列依次排列的环形密封齿，密封齿与密封齿之间形成许多的膨胀空腔与节流间隙，致使密封流体在通过不规则的密封槽时，产生节流效应和动能耗散作用，从而达到降低压力与阻止泄漏的效果。因此，提交迷宫密封特性是目前压缩机领域研究的重要课题。简而言之，迷宫密封就是通过增加流体流动的局部阻力来达到密封的目的[1-3,5]。随着FLUENT等 CFD软件[2]的广泛运用和数值仿真技术的进步， CFD和k-e满流模型被广泛应用于迷宫密封研究[3,4]。本文通过对不同齿形的迷宫模型进行了模拟计算，探讨了密封齿形对泄漏的影响规律，提出了一种最优的迷宫密封齿形，为迷宫密封机构的合理
设计提供了基本依据。 2泄漏量的理论分析 2.1活塞运动规律的分析
活寒速度是影响迷宫效应的一个很重要参数。实际运用当中，通常采用活塞平均速度，即每转活赛收稿日期；20110921
所走距离与该时间的比值。活塞平均速度的方程式[3]
L. V=30
曲轴的转速，/min
式中n—
L-活塞的行程，m
2.2泄漏量的分析
(1)
迷宫密封内泄漏流体的流动规律服从质量守恒方程，动量守恒方程和能量守恒方程。因此采用通用变量，并用同一程序对各方程进行统一求解，则
上述各方程可以表示成以下通用形式(2)(pp)+ div(pub)=div(gradp) +S
at
其展开形式为
a(p)a(pu)a(p)(pwd)
at
ax
是(中)+是()
ax
ay
Me
dy
（）
a
式中中-
一通用变量
——广义扩散系数 S——广义源项
d
) +s
(2)(3)
在此通式的基础，通过系列的复杂推导计算后，采用送代计算程序，得出泄漏量的计算方程"
[2KPrg(入.)
G, =A
k-1/RT。
(4)