设计研究 1Design&Research
基于动网格的迷宫密封泄漏量动态模拟
分析研究黄建峰，巴鹏，张秀
(沈阳理工大学机械工程学院，辽宁沈阳110159）
[摘要]：月前研究往复速宫压缩机活塞与气缸之间速宫密封泄漏量多采用静态数值模拟的方法，此方法精度较低，模拟泄漏量的误差极大。以Fluent款件的动网格数值模拟方法为理论依据，通过改变密封间腺、空腔深宽比、齿数、进出口压力比以及活塞往复速率进行数值模拟。结论表明：动网格模拟得到的模拟数值比原方法精度高出2.3%-3.5%。
[关键调]：速宫密封；动网格；泄漏量；压缩机
中图分类号：TH117.2；TH457
文献标志码：A
文章编号：10062971(2015)01-0020-05
Study on Simulation and Analysis of Labyrinth Seal Leakage Based on Dynamic Mesh HUANG Jian-feng, BA Peng, ZHANG Xiu-heng
(School of Mechanical and Engineering, Shenyang Ligong University, Shenyang 110159, China)
Abstract:Currently, the research on reciprocating compressor about labyrinth seal leakage between the piston and cylinder focuses on the static numerical simulation. However this method can't provide adequate accuracy and great error of simulated leakage. In this paper, based on the dynamie numerical simulation sofiware Fluent, numerical simulation was employed by changing the seal gap, cavity aspect ratio, the number of teeth, inlet and outlet pressure ratio as well as the velocity of the piston. The results represent that
numerical simulation of the proposed method is higher on numerical accuracy by 2.3 %~3.5% than the original method Key words: labyrinth seal; dynamic mesh; leakage; compressor
1引言
从流动本质上看，迷宫密封是依靠节流间隙
中的节流过程和空腔内的动能损耗过程来实现密封的，这2个流动过程中的能量损失大小决定了密封的性能。川由于能量损耗主要与迷宫结构有关，因此，掌握流体在不同结构下的流动特点和规律，对于迷宫压缩机的生产有重要的指导意义。
目前针对迷宫密封泄漏量的研究，主要采用以静态网格划分迷宫空腔模型的方法。这种方法建模简单，操作便利，数据求解速率快。但这只
收稿日期：2014-04-25 20Compresm
压缩机技水
是研究迷宫密封的基本方法。迷宫压缩机工作行程是一个动态过程，仅用静态网格模拟必然导致模拟结果精度偏低，误差过大，对改进设计、提高工艺水平以及优化性能等起不到理论支撑作用，不利于工农业生产的正常进行，也很难满足现代化企业的要求。
密封泄漏量分析的理论基础 2
2.1流体运动的理论基础
流体运动遵循质量守恒定律，动量守恒定律以及能量守恒定律，基本方程如下
2015年01期（总第249期）量