具有锥形直齿定子的环形间隙密封气体静压轴承的泄漏特性及流场调节机制 王福生、王永亮

《Machines》：Leakage Characteristics and Flow Field Regulation Mechanism of Annular Clearance Sealed Aerostatic Bearings with Conical Straight Teeth on Stator Fusheng Wang and Yongliang Wang

　　

摘要

为了解决高速涡轮机械中密封泄漏和气流引起的振动问题，本文研究了一种圆锥形直齿环形间隙密封的混合式静压/动压轴承。建立了一个三维CFD模型，以研究径向间隙高度、入口压力、转子速度和偏心度对压力分布、速度分布和泄漏率的影响。结果表明，泄漏与间隙高度和入口压力之间存在强烈的正非线性相关性，遵循幂律或多项式关系，而转子速度和偏心度的影响可以忽略不计（小于5%）。其背后的机制是由于周向剪切引起的动能分散以及节流效应和回流效应的相互抵消。增加间隙高度会通过扩大液压直径和增强涡流扰动来增加泄漏；提高入口压力则会通过增加驱动力和加剧局部流动分离来促进泄漏。