2010年第4期（总222期）
文章编号：1006-2971(2010)04-0009-02
压综机技术 Compressoca
密封间隙对迷宫泄漏量影响的数值分析
纪燕飞，刘智勇
（1.天华化工机械及自动化研究设计院，甘肃兰州730060;2.兰州交通大学环境学院，甘肃兰州730000）
■设计研究
摘要：通过对速宫密封机理的分析，利用流体力学原理建立数学模型并进行数值计算，得出了密封间
腺对速宫泄漏量的影响规律，为速宫压缩机的设计提供了理论依据。关键调：迷宫密封；泄漏量；封间隙
中图分类号：TH457
文献标识码：A
NumericalAnalysisaboutEffectof SealClearanceonLabyrinthLeakageRate
JI Yan-fei', LIU Zhi-yong
(1.Tianhua Institate of Chemical Machinery and Automation,Lanzhou 730060,China: 2. Enrironmental College of Lanzhou Jiaotong University,Lanzhou 730070, China)
Abstract; Through the analysis of labyrinth seal mechanism,the fluid mechanics principle is adopted to consti-tute Mathematical Modeling and make numerical calculation. The effect regulation of seal clearance on labyrinth
leakage rate is come out, which provides theory evidence for the design of labyrinth compressor. Key words: labyrinth seal ;leakage rate ; seal clearance
迷宫密封是通过增加流体流动的局部动能损失
来减少流体的泄漏量。采用迷宫密封可减少摄损失，提高流体机械的可靠性。因此，提高迷宫密封的性能是目前流体机械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的流动阻力来达到密封的目的[1-3]。
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-g湍流模型被广泛应用于迷宫密封研究[3-4]。本文对迷宫泄漏流动进行了模拟和计算，探讨了密封间隙对泄漏的影响规律，提出了其间隙设计值选取范围，为迷宫密封机构的合理设计提供了基本依据。
1泄漏量的理论分析 1.1活塞运动规律的分析
活塞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，即每转活塞所走距离与该时间的比值。活塞平均速度的方程式(3)
e= 收稿日期：20100526
(1)
式中n-曲轴的转速，r/min
L—活塞的行程,m
1.2泄漏量的分析
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。因此采用通用变量中，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]
a(p)
+di(pup)=din(Ygrado) +S at
其展开形式为
a(p)a(pu)a(pu)(pw)
20
ax
e
&
(2)
）+）+）
+s
6（3）
ax
are
he
he
式中中—通用变量
业——广义扩散系数 S
一广义源项
在此通式的基础，通过一系列的复杂推导计算后，采用选代计算程序，得出泄漏量的计算方程(1)
[2KPl-1
G, = A
Nk-1/RT。
令A, = P-/P
g(入;）
g(入,)=3.0495+7.599入，=7.014入3
(4)