干气密封槽底有序纹理造型导流效应及其设计方法研究

基于干气密封微尺度流动特性，提出一种有序微造型的干气密封模型，可在提升密封性能的同时为激光开槽提供新的借鉴和参考。选择螺旋槽和T型槽两种干气密封经典槽型为研究对象进行仿真分析，通过文献对比验证了计算方法的正确性，在有序微造型的基础上进行了有无微造型性能分析和对比，最后对微尺度下微造型的密封性能开展了系统研究。结果表明：同工况下，微造型结构的开启力较传统结构有明显提升，在高速高压及微尺度时的提升量愈加显著；T槽型的对称性使得其微造型结构兼具一定的减漏效果，且随膜厚增大减漏效果越明显；微造型深度、数量和面积对密封性能影响较大，存在一个使开启力较大同时泄漏量较小的最优槽深（螺旋槽和T型槽分别为5.5和2.5 μm）及微造型深度区间（螺旋槽和T型槽皆为0.9~1.2 μm）。具微造型结构良好的增压性能，有助于进一步提高干气密封的稳定性。