添加时间：2023-9-8 10:38:54    摘抄：网络

　　机械密封虽然仍作为一种主流密封形式，如同机械密封取代以往密封形式(迷宫、刷式)一样，未来必会出现更高效的密封形式来代替机械密封。

　　机械密封难以从根本上解决摩擦磨损、使用寿命问题。非接触式机械密封指由于流体静压或动压作用,在密封端面间充满一层完整的流体膜而使密封端面彼此分离，不存在硬性固相接触的机械密封。非接触式机械密封按密封面流体膜是静压流体膜或动压流体膜，分为流体静压式或流体动压式机械密封^[1]。密封端面可通过流体静压或动压形成力封闭的密封空间，实现可控的泄漏量，达到无磨损或很小的磨损量，为机械密封研究的热点问题^[2]。目前非接触密封主要有干气密封、磁流体密封等，对其他密封形式的了解对整体密封行业的发展起到促进作用。

　　干气密封属于非接触式机械密封，是在机械密封基础上将螺旋槽理论与流体液膜的作用结合起来。干气密封主要研究方向有开槽、流场计算(基于滑移边界)、气膜密封稳定性、特性参数研究等^[3]。螺旋槽局部图如图1、2 所示。目前项目组主要研究为螺旋槽干气密封^[4-6]、超临界二氧化碳干气密封^[7]。开槽分类(柱面密封与端面密封)，将微尺度流体力学及非线性动力学应用于螺旋槽干气密封内部气体流场中，探寻微尺度下流动的内部因素对干气密封槽型优化^[8]。

　　磁流体是磁性纳米颗粒悬浮在载体液体[9]中的胶体悬浮液。使用磁流体的优点是它可以通过外部磁场来控制[10]。磁流体密封的工作原理：将磁流体导入永磁体、极靴和转轴所构成磁路的间隙中，极靴内部通常由几个凹形环状回路构成，磁流体会形成数个类似“O”型圈，被密封介质对磁流体产生压力，磁流体在压差的作用下移动，不均匀磁场对磁流体的作用使磁流体产生对抗压差的磁力而达到压力平衡，密封作用由此实现。磁流体密封结构如图 3 所示。

　　磁性流体密封技术应用是基于磁性流体的旋转轴密封，在对真空度要求较高的机械设备中应用较多，与其他常规密封相比，磁性流体密封的主要优点是结构设计简单、密封性能高。磁性流体密封装置的固体部件之间没有任何接触，因此也没有密封之间的摩擦磨损，且基本无需维护。

　　参考文献：

　　[1] 蒋龙 .流体动压式机械密封在离心泵上的改进与研究[D].成都：西华大学，2016.

　　[2] 王玉明，刘伟，刘莹 .非接触式机械密封基础研究现状与展望[J].液压气动与密封，2011(2)：29⁃33.

　　[3] 丁雪兴，张伟政，俞树荣 .干气密封动力学[M].北京：机械工业出版社，2016.

　　[4] 丁雪兴 .干气密封螺旋槽润滑气膜的稳、动态特性研究[D].兰州：兰州理工大学，2008.

　　[5] 丁雪兴，刘勇，张伟政，等 .螺旋槽干气密封微尺度气膜的温度场计算[J].化工学报，2014，65(4)：1353⁃1358.

　　[6] 徐洁 .螺旋槽干气密封气膜润滑摩擦特性研究[D].兰州：兰州理工大学，2019.

　　[7] 严如奇，洪先志，包鑫，等 . 超临界二氧化碳干气密封相态分布规律与密封性能研究[J]. 化工学报 2020，71(8)：3681⁃3690.

　　[8] 严如奇，丁雪兴，徐洁，等 .基于湍流模型的 S⁃CO2干气密封流场与稳态性能分析[J].化工学报，2021，72(8)：4292⁃4303.

　　[9] Cowleyt M D，Rosensweig R E.The interfacial stability of a fer⁃romagnetic fluid[J].Artic. J. Fluid Mech.，1968，4，671⁃688.

　　[10] Rosensweig R E.Fluid dynamics and science of magnetic liquids[J].Advances in Electronics and Electron Physics，1979，48：103⁃199.

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