为了研究槽底表面粗糙度对干气密封性能的影响,建立沿密封端面径向分布为正弦曲线的槽底表面粗糙度模型,考察在单个取样长度Lr内正弦波波长 λ对密封性能的影响,确定了正弦波波数n=10,即波长 λ=0.08μm,采用近似解析法求解密封端面间隙的气膜压力分布,得到了不同槽深和不同膜厚下槽底表面粗糙度对干气密封端面开启力和泄漏率的影响规律.结果表明:针对所研究的工况,与光滑面相比,槽底面粗糙度Ra=0.4μm时,开启力的最大相对误差(绝对值)为0.12％,泄漏率的最大相对误差(绝对值)为0.31％;槽底表面粗糙度Ra=0.8μm时,开启力的最大相对误差(绝对值)为0.50％,泄漏率的最大相对误差(绝对值)为1.26％.这说明,一般工况下,槽底表面粗糙度Ra≤0.8μm时,可忽略槽底表面粗糙度对干气密封性能的影响.而在非槽区气膜厚度h0<2μm的运行工况下,建议将槽底表面粗糙度Ra降低到0.4μm以下.
螺旋槽 干气密封 表面粗糙度 开启力 泄漏率