静压干气密封技术发展概述

静压干气密封的发展是从静压气体润滑轴承理论衍生而来。其原理是利用外部带压气体通过不同形式的节流器产生一定的节流效果，形成具有一定承载力和刚度的气膜，从而实现端面的非接触运行。静压干气密封的最早可以追溯到20世纪60年代，Cheng[15]对小孔节流静压密封、雷列台阶静压密封和螺旋槽干气密封的压力分布和静态稳定性进行了比较分析。随后，Stolarski[16]考虑粗糙度对静压干气密封性能的影响，并通过试验验证了密封环变形、压力和速度对静压干气密封稳态性能的影响。日本学者Fuse和Fujiwara[17]提出了一种新型的外加压式静压干气密封结构，并展开大量实验，结果表明在小载荷下静压干气密封具有较大的气膜刚度。Li[18]通过数值分析探究了静压干气密封气膜的流场分布和压力场分布，并进一步得到了密封的性能参数，如开启力和泄漏率，研究了操作参数和密封结构对密封性能的影响规律。