柱面气膜密封性能数值模拟及槽形参数优化

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1、分类号密级ＵＤＣ尾明理工大学硕±学位论文枉面气密封＂性能数值模拟及槽形参数化化研究生姓名隆遠指导教师姓名、职称刘美红（教授）学科专业机械设计及理论研究方向数字化设计与制造论文王作？２０起止日期２０１３年１２月１５年１月论文提交日期２０１５年３月学位论文使用授权书本论文作者完全了解学校关于保存、使用学位论文的管理办法及规定，即学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权昆明理工大学可将本学位论文的

2、全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国博±／优秀硕壬学位论文全文数据库》进行信息服务，也可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存或汇编本学位论文。：。注保密学位论文，在解密后适用于本授权书作者签名；為导师签名：４八日＞＞。年月ａＴ年４月日完ｔ姑都学院：机巧。若．）＞＊若学号＞／？ｉ絶料賊专化抑一（式兰份，交研究生院学位工作处）附件Ｈ学位论文出版授权书我同意将本人学位论文著作权中的数字化复制权、发行权、汇编权和信息网络传播权的专有使用权在全世界范围内授予中国学术期刊（光

3、盘版）电子杂志社（下＂＂简称杂志社），同意其在《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》和ＣＮＫＩ系列数据库中出版，未经杂志社书面许可，我不再授权他人Ｗ数字化形式出版本文。我同意《中国优秀博硕±学位论文全文数据库出版章程》规定享受相关权益。如有任何第Ｈ方未经杂志社许可使用本人论文，杂志社应追巧其法律责任，诉讼的全部费用由杂志化承担。胜诉后，由杂志化与本人按５：５的比例分配所获赔偿金。作者签名；说涛年４月）。日学位论文作者信息题目材窗ＵＭ瑚攤這艳來么稽形急沁從化Ｉ戸＾早ｍ名棘讀Ｉ学号Ｉ

4、＞片灿句Ｉ答辩曰期月＿＿论文级别博±口硕±试院／系／所城说隹专业抑舰站婉＿＿联系电话Ｅｍａｉｌ＿通信地址邮编）：（备注；□公开□保密（年月至年月）保密的学位论文在解密后应遵守此协＿＿＿＿＿＿（斯－－联系电话！０１０６２７９１９５１的７９３１７６６２７９０６９３传真：０１０６２７９１８１４－通信地址：北京清华大学邮局８４４８信箱采编中也邮编：１０００８４一遵守学术行为规范承诺本人已熟知并愿意自觉遵守《昆明理工大学研究生学术规范实施细则（试行）》的所有内容，承诺所提交

5、的毕业和学位论文是终稿，不存在学术不端行为，且论文的纸质一致版与电子版内容完全。二独创性声明本人声明所提交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，，。尽我所知除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得昆明理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。摘要柱面气膜密封数值模拟及樓形参数优化摘要气膜

6、密封是一种先进的新型旋转轴密封，通常它来密封旋转机械中的气体介质，与其他密封方式相比具有泄露少，，磨损小寿命长，能耗低，操作简单可靠等特点。柱面气膜密封是针对航空燃气轮机关键部位高温、高压、高滑速，径向和轴向进动引起位移较大的工况下提出的一种新的密封结构形式，本文的主要内容是柱面气膜密封结构和性能的数值模拟研究。首先，介绍了气膜密封的研究现状和重要意义。实验表明气膜密封的泄漏量远远小于机械密封。虽然航空燃气轮机关键部位的密封方式己经由迷宫密封发展一到刷式密封，但是目前还没见到处气膜密封的成功应用实例，气膜

7、密封还处于研究阶段，它的成功应用具有重大的经济价值和军事价值。－其次，介绍了柱面气膜密封的基础理论流体动压润滑理论，及其基本原理原理和结构特点。针对柱面气膜密封结构的特殊性，为了建立柱面气膜密封的一－数学模型，介绍了种特殊的坐标系旋转坐标系，Ｗ及柱面气膜密封的控制方程在旋转坐标系中建立的基本过程和化简，并对控制方程进巧了无量纲化，便于求解。再次，介绍了求解雷诺方程几种常见方法，通过对比最终选择了有限元法来求解雷诺方程，介绍了有限元法的基本过程，并进行了算例验证，通过对比本文的计算值和参考文献的计算

8、值，验证了本文程序的正确性。利用该程序分析了操作参数和密野面结构几何参数对柱面气膜密封性能的影响，并绘制了相关规律曲线，并分析了产生这种变化的原因。レ最后运用优化设计理论，ッ获得最大刚漏比为目标，，建立了优化的数学模型