干气密封技术起源于国外,是在机械密封动环端面上开设动压槽以及设置相应的辅助密封系统,来实现轴端非接触密封。虽然干气密封技术是由机械密封技术改造发展而来的,但相比于机械密封,它拥有显著的优势。因为其为非接触式密封,所以磨损和能耗较小、可以应用于高速旋转设备的轴端密封。因而,近几年干气密封在我国发展的极为迅速,特别是在石油化工设备离心式压缩机上。但因为干气密封技术的研究,大多数来源于国外,在国内的发展还相对落后。因此,干气密封技术的研究对提高我国密封技术具有深远的意义。本文提出一种新型具有连通环槽螺旋槽干气密封(已发表专利),是在螺旋槽干气密封动环上增设一个连通环槽,把所有的动压槽连接起来,让每一个动压槽之间都相互连通。利用Fluent数值模拟和实验研究相结合的方法来进行干气密封的研究。数值模拟研究部分,利用Gambit建立计算流域的几何模型、网格划分和边界设置。最后将所建模型导入Fluent模拟软件,在给定操作参数下,对模型进行模拟计算,通过对模拟结果分析得到:发现有连通环槽螺旋槽干气密封密封端面气膜压力分布更均匀;对不同几何参数有连通环槽螺旋槽干气密封的模拟结果进行分析,得出连通环槽宽为6mm、槽堰宽比λ为0.6、膜厚ho为2μm、槽深hg为4μm和螺旋角α为15°时有连通环槽螺旋槽密封性能最优;对不同截面槽型连通环槽螺旋槽干气密封模拟结果进行分析,得出矩形截面连通环槽螺旋槽干气密封在高速高压的工况下,刚度较大,拥有较强的抗干扰能力;三角形截面连通环槽螺旋槽干气密封有很小的泄漏量,适合应用对泄漏量要求高的场合;梯形截面连通环槽螺旋槽干气密封在高速低压时,刚漏比较大,因此它在高速低压工况中有较好综合密封性能。实验研究采用的是西安石油大学的干气密封试验平台,测得压力为0.2Mpa-0.5Mpa,速度为1500-4000rpm的泄漏量和扭矩。得到速度和压力单一变量对干气密封性能的影响。实验结果显示,单独改变速度和压力,会造成泄漏量和功率的增大,和模拟的结果相一致,验证了模拟结果的可靠性。