況下，建立迷宮密封的三維模型；採用GAMBIT對迷宮間隙進行非結構化網格劃分，模擬密封間隙對迷宮密封性能的影響，並與二維截面模型模擬結果進行對比。結果表明：在考慮周向湍流的影響下，洩漏量相對於僅考慮橫向及縱向湍流f的影響有明顯的減少，表明周向湍流的作用加劇了密封腔內的能量耗散，密封腔內節流效應顯著，對整體的迷宮密封效果起到不可忽視的作用；隨著間隙寬度的增大，流體速度降低，迷宮間隙內的節流效應降低，洩漏量逐漸增大。
迷宮密封是通過在密封件轉軸周圍設若干個依次排列的環行密封齒，齒與齒之間形成一系列節流間隙與膨脹空腔，密封腔內被密封的介質經過節流間隙和膨脹空腔時產生節流效應和動能耗散而達到阻漏目的師，主要研究方向為往復式壓縮機動力系統研究和結構設計、設備潤滑系統分析研究和新型油水分離設備的研製等。E-nail：bpbpppp163.com.的密封方式。由於迷宮密封中活塞和氣缸間存在間隙，不存在固體接觸，毋須潤滑，並允許有熱膨脹，可以應用於高溫、高壓、高轉速頻率的場合，因此該非接觸密封方式目前已廣泛用於汽輪機、燃汽輪機、壓縮機、鼓風機等流體機械中。
通過數值模擬不同密封結構下流體的運動規律及特點，充分利用湍流動能耗散及節流間隙間的節流作用，進而提高其效率成為研究迷宮密封的重點。迷宮間隙是影響迷宮密封性能的重要參數之。不同的密封間隙寬度對洩漏量及節流效應都有不同的影響，各國學者對此做了廣泛而深入的研究，並取得了許多有意義的研究成果8.但目前人們對往復式壓縮機中迷宮密封機制的數值模擬一直停留在二維層面，隨著計算機技術的飛速發展，CFD技術在水利工程、土木工程、環境工程、食品工程、海洋結構工程等領域應用的日趨成熟，基於CFD技術的迷宮密封性能的三維模擬成為可能。本文作者通過GAMBIT對迷宮結構的二維及三維結構模型進行網格劃分，利用FLUENT耦合式求解器、k-e湍流模型9以及標準壁面函數分析了間隙寬度對迷宮密封性能的影響。
1結構模型1.1物理模型選取4級迷宮間隙模型，設定迷宮模型長度為15mm，選取4組不同的間隙寬度進行模擬，間隙寬度h分別選取0.2，0.3，0.4，0.5mm.空腔深度、齒形及齒形夾角都默認選取相同參數。基於以往迷宮密封數值模擬都停留在二維截面模擬層面，本文作者將採用二維及三維實體模型同時進行模擬。考慮到三維實體的數值模擬對計算機提出的要求更高，在保證計算精度的同時減少運算時間，本次三維模型採用1/8迷宮模型進行數值模擬。具體二維截面及三維實體模型如，2所示。
方程。可表達為連續方程中取對於X方向動量表達方程對於y方向動量表達方程對於z方向動量表達方程選取標準k-e湍流模型。湍流動能表達方程：選取標準壁面函數模型，湍流耗散率方程為湍流動能生成項為選取有效黏性係數為時間，私為動力黏度，各常數CpC2、Cu、。、2.2邊界條件在流體動力學（CFD）領域，對物理模型分析選用合理的邊界條件是模擬成功的關鍵一步。即在流體力學方程組求解域的邊界上，使得流體物理量滿足條件。在流體力學分析軟件FLUENT提供的多種邊界條件中選取壓力入口（Pressure~outlet）及其他默認的壁面（Wall）邊界條2.3模擬計算2.3.1求解器設置在流體力學分析軟件FLUENT中提供了3種不同的計算方法：（1）非耦合求解；（2）耦合隱式求解；（3）耦合顯式求解。每種求解方式各有自己的特點，非耦合求解方法對於不可壓縮或低馬赫數壓縮性流體的流動計算精度較高，並且能夠較快地達到收斂精度。本文作者模擬的壓縮氣體可近似地認為是不可壓縮的低馬赫數氣體，因此，二維、三維迷宮密封模擬均採用FLUENT默認的非耦合式求解器。
2.3.2模擬參數設置設定進出口壓比為3，流動介質默認為空氣，模擬過程忽略重力影響，操作環境默認選取標準大氣壓，迷宮間隙和其他壁面沒有滑移邊界。
3模擬結果及分析經過前期的網格劃分及初始邊界條件的設定，收斂精度設置為1x10'對模型進行迭代，迭代步數均設置為1 000步。在規定步數內模擬模型均達到預期收斂級數，二維及三維氣體壓力雲圖如，間隙寬度0.2mm（間醣寬/t0.4間寬度0.3mm二維迷宮模型不同間隙寬度下的壓力雲圖三維迷宮模型不同間隙寬度下的壓力雲所示的4種迷宮間隙寬度下二維及三維迷宮模型的氣體壓力雲圖可看出，在考慮周向湍流影響下，隨著迷宮間隙的增大洩漏量逐漸增大。
通過FLUENT二維、三維數值模擬得到對應於不同間隙的洩漏量，由於模型節流間隙較小，可將密封模型近似當做“粗糙間隙”。將模擬。
模擬洩漏量與粗糙間隙洩漏量對比從所示的二維、三維數值模擬洩漏量與粗糙間隙洩漏量曲線可以看出，在考慮周向湍流的情況下，相同尺寸的迷宮模型洩漏量更少，模型計算過程中，考慮周向湍流的影響時，模型收斂速度也明顯加快。可見，周向湍流的作用加劇了密封腔內的能量耗散，密封腔內節流效應顯著，對整體的迷宮密封效果起到不可忽視的作用。同時可以看出，隨著間隙寬度的增大，流體速度降低，迷宮間隙內的節流效應降低，通過間隙的氣體能量的轉化進行耗散的程度減弱，使洩漏量也體現出逐漸增大的趨勢。這也進一步說明了間隙寬度與氣體洩漏量成反比。
4結論在考慮周向湍流的情況下，相同尺寸的迷宮模型洩漏量更少，模型計算過程中，考慮周向湍流的影響時，模型收斂速度也明顯加快。可見，周向湍流的作用加劇了密封腔內的能量耗散，密封腔內節流效應顯著，對整體的迷宮密封效果起到不可忽視的作用。
隨著間隙寬度的增大，流體速度降低，迷宮間隙內的節流效應降低，洩漏量逐漸增大。
實驗結果與經驗公式推算結果的對比表明，本文模擬模型的選用、網格的劃分都控制在合理範圍內，模擬實驗具有可行性。
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