干气密封即干气运转密封,是一种应用了开槽技术的气体非接触式密封。是从机械密封发展出来,和机械密封相比,可以有效的减少磨损、减少能耗、减少维修量、更重要的是可以减少泄漏发生。因而,现在已经迅猛发展,尤其是在石油石化这类对密封有高要求的行业占领了很大的份额。和传统机械密封相比,干气密封的结构变化不大,干气密封的动环上有开有一定形状的气体动压槽,密封介质换位气体。开槽的槽型有螺旋槽、T形槽、弧形槽、人字槽、矩形槽等。本文中研究对象为螺旋槽。当设备运转时,工作气体会被吸入动环表面的动压槽内,随着吸入的气体的增多,动压槽根部气体压缩,压力上升,翻出密封槽进入密封面,当干气密封稳定运转时,气体会将动静环完全分开,达到无摩擦密封状态。本文釆用实验研究和数值模拟相结合的方法来研究干气密封气膜的特征。在数值模拟阶段用Pro E建立干气密封三维几何模型,采用Gambjt对模型网格划分,用FLUENT对特定工况下,对干气密封进行数值模拟。分别改变干气密封运行参数和几何尺寸,得到模拟结果。分析模拟结果可以得到,几何尺寸的优化区间:螺旋角2817a°￡￡°,槽深￡￡92gh,槽数￡￡148gN,槽台宽比￡￡7.04.0d,槽长坝长比￡￡7.04.0g,膜厚￡￡42 h。在实验阶段采用的是西安石油大学的干气密封试验台,选取几何参数固定的动静密封环,以氮气为密封介质,改变转速和压力,通过测量相应泄漏量和功率的改变,研究转速和压力对干气密封性能的影响。试验结果表明:单一改变转速或压力时,会引起増加泄漏量和摩擦功耗逐增加。