基于相似理论的涡旋压缩机径向迷宫密封泄漏量研究*

刘兴旺 张官正 李 超 张天龙

(1. 兰州理工大学石油化工学院；2. 兰州理工大学温州泵阀工程研究院；3.中航工业兰州万里航空机电有限责任公司)

由于涡旋压缩机具有效率高、噪音低、振动小、运行平稳及零部件少等优点，目前已被广泛应用于各行各业。而迷宫式涡旋压缩机具有被压缩气体不受润滑油污染及动静涡旋盘间摩擦损耗小等优点，必将成为涡旋压缩机的新研究方向[1～4]。

近年来，各国学者就涡旋压缩机的径向泄漏问题做了全方位的研究。刘兴旺等利用宏观能量法，推导了径向和切向迷宫密封的泄漏量计算方程，并结合试验研究验证了泄漏量算法的正确性，证明了迷宫式涡旋齿密封性能的优越性[5～7]。李超等对涡旋压缩机径向迷宫密封的迷宫槽进行了优化设计，得到了不同压差、不同间隙下的最佳槽型[8]。Micio M等将泄漏气体的流动当作理想气体等熵流动处理，采用连续性方程和能量方程建立求解泄漏量的数学模型，获得了泄漏气体速度和流线分布图[9]。Asok S P等采用Fluent软件模拟了几种不同槽型的迷宫槽中泄漏流体的速度场，发现迷宫槽的几何形状对迷宫密封的节能降压效果影响很大[10]。

上述研究对象均为结构尺寸较大的迷宫密封，研究方法主要是采用CFD软件对泄漏量进行预测，但计算泄漏量时考虑的影响因素不够全面，而且涡旋压缩机迷宫密封的结构尺寸很小(缝口间隙尺寸的数量级为10-2mm)。为准确预测涡旋压缩机径向……