李慶展 ，李雙喜 ，鄭 嬈 ，力 寧 ，李世聰

（1.北京化工大學(xué)流體密封技術(shù)研究中心，北京100029；2.中國(guó)航發(fā)湖南動(dòng)力機(jī)械研究所，湖南株洲412002）

0 引言

航空航天事業(yè)的快速發(fā)展對(duì)高速密封技術(shù)提出了更高要求，機(jī)械密封、唇形密封等接觸式密封機(jī)構(gòu)易磨損、壽命短[1]；浮環(huán)[2]、蜂窩等非接觸式密封機(jī)構(gòu)[3]存在泄漏率大等問(wèn)題，無(wú)法滿足發(fā)動(dòng)機(jī)軸承腔密封的要求。氣液混相回流泵送密封（Gas-liquid Mixedphase Reflux Pumping Seal，GL-RPS）機(jī)構(gòu)采用氣液混相潤(rùn)滑技術(shù)、利用回流泵送效應(yīng)實(shí)現(xiàn)氣體密封油液的功能，具有潤(rùn)滑效果好、服役時(shí)間長(zhǎng)、泄漏率和功耗小等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于高速設(shè)備[4]。在GL-RPS 正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)速越高流體膜的剛度越大，回流泵送效果越好，密封越穩(wěn)定。如設(shè)計(jì)不當(dāng)，密封端面在啟動(dòng)過(guò)程中會(huì)發(fā)生溫度超標(biāo)、端面磨損，導(dǎo)致密封啟動(dòng)失效，因此很有必要對(duì)其開(kāi)啟特性開(kāi)展深入研究。

目前關(guān)于GL-RPS 開(kāi)啟特性的研究很少，其他動(dòng)壓密封的端面類型研究[5]、參數(shù)[6-8]優(yōu)化設(shè)計(jì)、干氣密封的開(kāi)啟特性研究可為GL-RPS 相關(guān)研究提供參考。李雙喜等[9,10]、金朝旭等[11-12]、彭旭東等[13]、李葉楓等[14]等分析了密封開(kāi)啟力、氣膜剛度、泄漏量等特性參數(shù)對(duì)干氣密封開(kāi)啟特性的影響；丁雪興等[15]、王文鼎[16]對(duì)干氣密封摩擦副啟停階段的摩擦特性進(jìn)行了仿真模擬，分析了該階段的摩擦熱以及應(yīng)力變化規(guī)律；在開(kāi)啟狀態(tài)監(jiān)測(cè)方面，Yuan 等[17]基于聲發(fā)射技術(shù)監(jiān)控密封端面的動(dòng)態(tài)摩擦，分析了密封端面摩擦接觸狀態(tài)；傅攀等[18-20]基于聲發(fā)射技術(shù)對(duì)端面流體膜厚度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，確定了密封端面開(kāi)啟狀態(tài)。在試驗(yàn)研究方面，李小芬等[21]、李歡等[22-23]開(kāi)展噴油試驗(yàn)驗(yàn)證了GLRPS 在油氣兩相介質(zhì)工況下應(yīng)用的可行性；李慶展等[24]采用試驗(yàn)方法研究了油氣混相回流泵送密封開(kāi)啟過(guò)程的泄漏特性，分析開(kāi)啟過(guò)程密封端面的泄漏率演變趨勢(shì)。以上研究從研究?jī)?nèi)容、研究方法、監(jiān)測(cè)手段上可為GL-RPS的研究提供指導(dǎo)。

本文預(yù)研的直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)減速器軸承腔密封介質(zhì)是軸承高速旋轉(zhuǎn)時(shí)將空氣和DOD-PRF-85734A 潤(rùn)滑油充分混合的氣液混相介質(zhì)，密封機(jī)構(gòu)與大氣直接接觸，潤(rùn)滑油的作用為潤(rùn)滑和冷卻，進(jìn)口溫度為15~40 ℃。氣液混相介質(zhì)的密封端面摩擦狀態(tài)不同于純氣、純液介質(zhì)，其開(kāi)啟特性與單相介質(zhì)密封機(jī)構(gòu)的也不同，在實(shí)際工作中要求能在低轉(zhuǎn)速下實(shí)現(xiàn)密封機(jī)構(gòu)的開(kāi)啟，避免啟動(dòng)磨損失效。本文采用數(shù)值分析手段得到密封開(kāi)啟性能較好的優(yōu)選結(jié)構(gòu)參數(shù)，并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證優(yōu)選結(jié)構(gòu)參數(shù)的合理性。

1 GL-RPS結(jié)構(gòu)與原理

1.1 GL-RPS結(jié)構(gòu)

GL-RPS 結(jié)構(gòu)如圖1 所示。從圖中可見(jiàn)，動(dòng)環(huán)6和靜環(huán)8 的接觸部分為密封端面，也是介質(zhì)泄漏通道。在動(dòng)環(huán)的密封端面上開(kāi)設(shè)螺旋槽，為密封機(jī)構(gòu)提供動(dòng)壓開(kāi)啟力，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖1 GL-RPS結(jié)構(gòu)

圖2 動(dòng)環(huán)端面槽型結(jié)構(gòu)

GL-RPS 的動(dòng)環(huán)密封端面分為螺旋槽區(qū)、密封堰區(qū)和密封壩區(qū)。螺旋槽的結(jié)構(gòu)參數(shù)包括槽數(shù)、槽深、螺旋角、槽壩比（Db-Di）/（Do-Di）。

1.2 GL-RPS工作原理

GL-RPS 的密封腔內(nèi)為高壓氣液混相介質(zhì)，密封腔外為低壓大氣。在GL-RPS 啟動(dòng)時(shí)，隨著密封動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)速逐漸增大，動(dòng)環(huán)密封端面螺旋槽區(qū)流體的黏性剪切力逐漸增大，并逐漸平衡密封端面內(nèi)外側(cè)的壓力差，從而阻止密封介質(zhì)從高壓側(cè)流向低壓側(cè)。當(dāng)動(dòng)環(huán)轉(zhuǎn)速足夠大時(shí)，螺旋槽能將泄漏到低壓側(cè)的密封流體泵送回高壓側(cè)（即回流泵送），同時(shí)流體受迫流動(dòng)，在槽區(qū)形成高壓流體，形成密封運(yùn)轉(zhuǎn)的端面動(dòng)壓開(kāi)啟力，迫使密封端面開(kāi)啟。

2 數(shù)值模擬與結(jié)果分析

2.1 流體域分析模型

參考文獻(xiàn)[22]的數(shù)值模擬方法，取動(dòng)、靜環(huán)密封端面間的流體域?yàn)檠芯繉?duì)象，建立分析模型，如圖3所示。利用ANSYS Workbench 模塊中的ICEM 軟件，采用Sweep 劃分方式，對(duì)流體域分析模型進(jìn)行六面體網(wǎng)格占優(yōu)的網(wǎng)格劃分，如圖4 所示。在進(jìn)行網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證和網(wǎng)格質(zhì)量檢查后，滿足計(jì)算要求。由于流體域幾何模型呈中心對(duì)稱和周期性分布，只選取1 個(gè)周期進(jìn)行分析。

圖3 流體域幾何模型

圖4 網(wǎng)格劃分

分析模型的具體結(jié)構(gòu)參數(shù)及操作參數(shù)設(shè)置分別見(jiàn)表1、2。

表1 結(jié)構(gòu)參數(shù)

2.2 基本假設(shè)

為便于分析，對(duì)密封端面間的介質(zhì)流體膜做如下假設(shè)：

（1）密封動(dòng)、靜環(huán)表面為理想光滑表面；

（2）密封端面間流體的流動(dòng)為層流；

（3）流體流動(dòng)過(guò)程中溫度、黏度、密度和壓力沿膜厚方向恒定不變；

（4）忽略流體的慣性力和體積力。

2.3 模擬設(shè)置

依照密封實(shí)際工作狀態(tài)設(shè)置的連續(xù)相邊界條件和離散相邊界條件見(jiàn)表3。

表3 邊界設(shè)置

壓力速度耦合采用Simplec 算法，壓力插值采用2 階精度格式，迭代精度設(shè)置為1.0×106。計(jì)算得到密封端面間流體域壓力分布，如圖5 所示。從圖中可見(jiàn)，密封端面流體在槽根處（A處）產(chǎn)生了明顯流體動(dòng)壓效應(yīng)。

圖5 流體域壓力分布

2.4 結(jié)果分析

分別分析了槽數(shù)、槽深、槽壩比對(duì)密封開(kāi)啟力的影響規(guī)律，開(kāi)啟力越大，密封端面開(kāi)啟性能越好。

2.4.1 槽數(shù)對(duì)密封開(kāi)啟力的影響

密封端面開(kāi)啟力隨槽數(shù)增加而增大，增大趨勢(shì)逐漸變小，且在高轉(zhuǎn)速時(shí)的密封端面開(kāi)啟力更大，如圖6 所示。從圖中可見(jiàn)，陰影部分的槽數(shù)對(duì)應(yīng)的密封端面開(kāi)啟力較大，在實(shí)際應(yīng)用中考慮加工難度和加工成本，槽數(shù)不宜過(guò)多，優(yōu)選槽數(shù)為12個(gè)。

圖6 槽數(shù)對(duì)密封端面開(kāi)啟性能的影響

2.4.2 槽深對(duì)密封開(kāi)啟力的影響

密封端面開(kāi)啟力隨槽深增大先增大后減小，在槽深為5~7 μm 時(shí)密封端面開(kāi)啟力較大，且在高轉(zhuǎn)速時(shí)的密封端面開(kāi)啟力更大，如圖7所示。

圖7 槽深對(duì)密封端面開(kāi)啟性能的影響

2.4.3 槽壩比對(duì)密封開(kāi)啟力的影響

密封端面開(kāi)啟力隨槽壩比增大先增大后減小，槽壩比為0.65~0.70 時(shí)密封端面開(kāi)啟力較大，且在高轉(zhuǎn)速時(shí)的密封端面開(kāi)啟力更大，如圖8所示。

圖8 槽壩比對(duì)密封端面開(kāi)啟性能的影響

通過(guò)以上分析得出密封開(kāi)啟性能較好的結(jié)構(gòu)參數(shù)為：槽數(shù)為12、槽深5~7 μm、槽壩比為0.65~0.70。

3 試驗(yàn)與結(jié)果分析

為了驗(yàn)證優(yōu)選結(jié)構(gòu)參數(shù)的合理性，基于溫度法進(jìn)行試驗(yàn)。簡(jiǎn)化試驗(yàn)步驟，選取4 種密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)和對(duì)比分析，4 種密封的結(jié)構(gòu)參數(shù)見(jiàn)表4，動(dòng)環(huán)如圖9所示。其中S1采用分析得出的優(yōu)選結(jié)構(gòu)參數(shù)，S2、S3、S4分別改變了槽數(shù)、槽深、槽壩比。

圖9 4種密封結(jié)構(gòu)的動(dòng)環(huán)

表4 4種密封結(jié)構(gòu)

3.1 試驗(yàn)裝置

研制了一種針對(duì)氣液混相介質(zhì)的試驗(yàn)裝置，搭建試驗(yàn)系統(tǒng)，采用油氣混相介質(zhì)進(jìn)行GL-RPS 試驗(yàn)，密封試驗(yàn)裝置模型和試驗(yàn)裝置如圖10、11所示。

圖10 GL-RPS試驗(yàn)裝置模型

圖11 GL-RPS試驗(yàn)臺(tái)

為了保證試驗(yàn)的準(zhǔn)確性需要注意以下幾點(diǎn)：（1）盡量減小試驗(yàn)誤差，尤其是安裝誤差；（2）控制彈簧壓量保證彈簧力的一致性；（3）必須選用精密高速軸承，保證軸承不會(huì)失效，并且監(jiān)測(cè)軸承溫度。

本試驗(yàn)裝置的創(chuàng)新性：（1）采用高速軸承將油氣混相介質(zhì)充分混合；（2）外側(cè)腔體采用高強(qiáng)度可視化工程塑料，便于觀察密封運(yùn)轉(zhuǎn)情況。

試驗(yàn)時(shí)，N1通入氣液混相介質(zhì)，N2為氣液混相介質(zhì)出口，軸承腔油氣體積比為0.2，可通過(guò)調(diào)節(jié)循環(huán)泵站流量和空氣流量控制，出口介質(zhì)采用換熱器循環(huán)冷卻，進(jìn)口介質(zhì)溫度為20 ℃，介質(zhì)同時(shí)起到潤(rùn)滑和冷卻作用。軸承溫度傳感器、密封腔內(nèi)溫度傳感器和靜環(huán)密封端面溫度傳感器提前安裝完畢。

運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)分4 個(gè)結(jié)構(gòu)依次進(jìn)行，試驗(yàn)條件見(jiàn)表2和表4。在試驗(yàn)過(guò)程中分別改變密封腔內(nèi)壓力、轉(zhuǎn)速、槽深、槽數(shù)、槽壩比，監(jiān)測(cè)采集密封啟動(dòng)過(guò)程中靜環(huán)密封端面的溫度，基于溫度法分析密封端面開(kāi)啟狀態(tài)。溫度傳感器為K 型熱電偶，傳感器布置如圖12所示。傳感器布置在靜環(huán)密封端面背面、距離密封端面1.0 mm 處，靜環(huán)材料為浸銻石墨M120D，其導(dǎo)熱性能好，傳熱快，測(cè)量值近似為密封端面溫度。

表2 操作參數(shù)

圖12 靜環(huán)和溫度傳感器

3.2 開(kāi)啟特性

3.2.1 開(kāi)啟狀態(tài)分析

在0.03~0.07 MPa壓力范圍內(nèi)，參考文獻(xiàn)[13]的恒閉合力方法，根據(jù)密封開(kāi)啟臨界流體膜厚度分別計(jì)算4種結(jié)構(gòu)密封的臨界開(kāi)啟轉(zhuǎn)速Va，并進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)，試驗(yàn)中4 種密封結(jié)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的設(shè)置均一致，計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果如圖13所示。

圖13 不同壓力下密封端面溫度隨轉(zhuǎn)速的變化

在密封機(jī)構(gòu)啟動(dòng)過(guò)程中，隨著轉(zhuǎn)速增大，密封端面逐漸開(kāi)啟。在此過(guò)程中，溫度分為3 個(gè)明顯階段，分別對(duì)應(yīng)密封端面的3個(gè)接觸狀態(tài)：未開(kāi)啟階段（Sc）、過(guò)渡階段（不完全開(kāi)啟階段St）和完全開(kāi)啟階段（So），可以有效監(jiān)測(cè)密封開(kāi)啟過(guò)程。不同壓力下密封端面溫度隨轉(zhuǎn)速的變化圖13 所示。以圖13（b）為例詳細(xì)說(shuō)明，定義開(kāi)始開(kāi)啟時(shí)的轉(zhuǎn)速為Vso，完全開(kāi)啟時(shí)的轉(zhuǎn)速為Vto，端面初始溫度為T，開(kāi)始開(kāi)啟時(shí)的端面溫度為Tso，完全開(kāi)啟時(shí)的端面溫度為Tto。所以0~Vso轉(zhuǎn)速范圍為Sc，Vso~Vto轉(zhuǎn)速范圍為St，Vto之后為So。圖中Va（0.03）表示壓力為0.03 MPa 時(shí)密封臨界開(kāi)啟轉(zhuǎn)速，Tso（0.03）表示壓力為0.03 MPa 時(shí)密封開(kāi)始開(kāi)啟時(shí)的端面溫度，其余表達(dá)式命名方法相同，不再贅述。

密封處于Sc時(shí)，端面溫度隨轉(zhuǎn)速增大而升高，此時(shí)密封端處于接觸運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，密封端面摩擦生熱，密封端面易發(fā)生摩擦磨損；密封處于St時(shí)，端面溫度隨轉(zhuǎn)速增大逐漸降低，但是溫度變化趨勢(shì)不穩(wěn)定，端面溫度存在跳躍，此時(shí)密封端面處于接觸與非接觸的過(guò)渡狀態(tài)，密封端面易發(fā)生碰摩，密封易失效；密封處于So時(shí)，端面溫度隨轉(zhuǎn)速增大基本不變，溫度逐漸穩(wěn)定，此時(shí)密封端面處于穩(wěn)定的完全非接觸運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，密封端面不存在摩擦磨損，理論上是一種超滑運(yùn)行狀態(tài)。計(jì)算得到的密封臨界開(kāi)啟轉(zhuǎn)速處于密封開(kāi)啟過(guò)程中的St，即Vso

不同結(jié)構(gòu)的密封端面溫度隨轉(zhuǎn)速的變化如圖14所示。從圖中可見(jiàn)，4 種結(jié)構(gòu)密封端面開(kāi)啟過(guò)程的變化趨勢(shì)基本一致，密封端面完全開(kāi)啟之前的端面溫度差距較大，完全開(kāi)啟之后的密封端面差距很小，這是因?yàn)橥耆_(kāi)啟以后密封端面都處于非接觸運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。其中S1結(jié)構(gòu)試驗(yàn)整個(gè)過(guò)程的密封端面溫度都比其它2種結(jié)構(gòu)的低，其密封臨界開(kāi)啟轉(zhuǎn)速Va（S1），開(kāi)始開(kāi)啟轉(zhuǎn)速Vso（S1）和完全開(kāi)啟轉(zhuǎn)速Vto（S1）都比其它2 種結(jié)構(gòu)的小，對(duì)比說(shuō)明S1結(jié)構(gòu)參數(shù)（槽數(shù)12，槽深5 μm，槽壩比為0.70）下的密封開(kāi)啟性能最好。

圖14 不同結(jié)構(gòu)的密封端面溫度隨轉(zhuǎn)速的變化

3.2.2 開(kāi)啟轉(zhuǎn)速分析

密封開(kāi)啟轉(zhuǎn)速越小，其開(kāi)啟性能越好。4 種密封結(jié)構(gòu)的密封開(kāi)始開(kāi)啟和完全開(kāi)始時(shí)的轉(zhuǎn)速隨壓力的變化如圖 15 所示，轉(zhuǎn)速跨度 ΔV（ΔV=Vto-Vso）隨壓力的變化如圖16 所示。速度跨度表征密封跨越St的難度，其數(shù)值越大，密封跨越St的難度越大，密封越容易發(fā)生碰摩失效，在實(shí)際應(yīng)用中期望Vso、Vto和ΔV的數(shù)值越小越好。

圖15 開(kāi)啟轉(zhuǎn)速隨壓力的變化

圖16 轉(zhuǎn)速跨度隨壓力的變化

對(duì)比發(fā)現(xiàn)：在整個(gè)壓力變化過(guò)程中，Vso（S1）、Vto（S1）和ΔV（S1）數(shù)值最小，Vso（S1）為Vso（S2）的17.8%~26.3%，為Vso（S3）的45.5%~66.7%，為Vso（S4）的20%~32.3%；Vto（S1）為Vto（S2）的28.3%~30.1%，為Vto（S3）的60%~70.9%，為Vto（S2）的53.6%~61.1%；ΔV（S1）為ΔV（S2）的 34.3%~40%，為 ΔV（S3）的 71.4%~75%，為 ΔV（S4）的66.7%~70.6%；說(shuō)明S1的結(jié)構(gòu)參數(shù)能有效降低GL-RPS 的開(kāi)啟轉(zhuǎn)速和跨越St的難度，即S1密封端面最容易開(kāi)啟，最不容易發(fā)生碰摩失效，槽數(shù)12 個(gè)的密封開(kāi)啟性能較槽數(shù)8 個(gè)的好，槽深5 μm 的密封開(kāi)啟性能較槽深10 μm 的好，槽壩比為0.70的密封開(kāi)啟性能較槽壩比為0.80的好。

3.2.3 開(kāi)啟溫度分析

密封開(kāi)啟溫度差越小，密封開(kāi)啟性能越好。4 種密封開(kāi)始開(kāi)啟時(shí)的密封端面溫度差ΔTso（ΔTso=Tso-T）隨壓力的變化如圖17所示，4種密封完全開(kāi)啟時(shí)的密封端面溫度差ΔTto（ΔTto=Tso-T）隨壓力的變化如圖18所示。

圖17 ΔTso隨壓力的變化

圖18 ΔTto隨壓力的變化

對(duì)比發(fā)現(xiàn)：在整個(gè)壓力變化過(guò)程中，ΔTso（S1）和ΔTto（S1）的數(shù)值最小，ΔTso（S1）為 ΔTso（S2）的 61.8%~73.9%，為 ΔTso（S3）的 86.5%~92.5%，為 ΔTso（S4）的78.2%~87.9%，4 種密封結(jié)構(gòu)的ΔTto差距不大，這是密封端面完全開(kāi)啟之后，密封端面非接觸運(yùn)轉(zhuǎn)，4 種結(jié)構(gòu)的密封端面接觸狀態(tài)基本一致。由此說(shuō)明S1的結(jié)構(gòu)參數(shù)能有效減小GL-RPS 的開(kāi)啟過(guò)程中的密封端面溫升變化，且槽數(shù)12個(gè)的密封開(kāi)啟性能較槽數(shù)8個(gè)的好，槽深5 μm 的密封開(kāi)啟性能較槽深10 μm 的好，槽壩比為0.70的密封開(kāi)啟性能較槽壩比為0.80的好。

3.2.4 開(kāi)啟過(guò)程短時(shí)摩擦磨損分析

通過(guò)摩擦磨損結(jié)果分析密封開(kāi)啟性能可知，摩擦磨損程度越輕微，密封開(kāi)啟性能越好。試驗(yàn)中4 種密封結(jié)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的設(shè)置均一致。試驗(yàn)后采用ZYGO-NEXVIEW2 維白光干涉測(cè)量?jī)x測(cè)量動(dòng)環(huán)、靜環(huán)密封端面同一位置的表面微觀形貌，測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表 5，并如圖 19、20 所示。對(duì)比 S1和 S2、S3、S4可得：S1結(jié)構(gòu)的磨損程度較輕，粗糙度較小，說(shuō)明槽數(shù)12個(gè)的密封開(kāi)啟性能較槽數(shù)8 個(gè)好；槽深5 μm 的密封開(kāi)啟性能較槽深10 μm 好；槽壩比0.70的密封開(kāi)啟性能較槽壩比0.80好。

表5 試驗(yàn)前后粗糙度對(duì)比 μm

圖19 試驗(yàn)后動(dòng)環(huán)微觀形貌

圖20 試驗(yàn)后靜環(huán)微觀形貌

通過(guò)開(kāi)啟轉(zhuǎn)速分析、開(kāi)啟溫度分析和開(kāi)啟過(guò)程短時(shí)摩擦磨損分析得出，4種密封結(jié)構(gòu)中，S1結(jié)構(gòu)的密封端面開(kāi)啟性能最好，即槽數(shù)12 個(gè)、槽深5 μm、槽壩比0.70 時(shí)的密封開(kāi)啟性能較好。試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果相符。

4 結(jié)論

（1）密封開(kāi)啟過(guò)程中，端面溫度變化分為2 個(gè)明顯階段，分別對(duì)應(yīng)密封端面的2 個(gè)接觸狀態(tài)，可以有效監(jiān)測(cè)密封開(kāi)啟過(guò)程。

（2）密封端面未開(kāi)啟階段時(shí)，靜環(huán)密封端面溫度隨轉(zhuǎn)速增大而增大；過(guò)渡階段時(shí)，靜環(huán)密封端面溫度隨轉(zhuǎn)速增大逐漸降低，溫度變化趨勢(shì)不穩(wěn)定，端面溫度存在跳躍；密封端面完全開(kāi)啟階段時(shí)，靜環(huán)密封端面溫度隨轉(zhuǎn)速增大基本不變。

（3）密封端面開(kāi)啟轉(zhuǎn)速和過(guò)渡階段轉(zhuǎn)速跨度都隨壓力增大而增大；開(kāi)始開(kāi)啟和完全開(kāi)啟時(shí)的密封端面溫度差都隨壓力增大近似線性增大。

（4）試驗(yàn)驗(yàn)證了數(shù)值模擬優(yōu)選結(jié)構(gòu)參數(shù)的合理性，4種密封結(jié)構(gòu)中槽數(shù)12個(gè)、槽深5 μm、槽壩比0.70時(shí)的密封參數(shù)能有效降低GL-RPS 的開(kāi)啟轉(zhuǎn)速，降低跨越St的難度，減小開(kāi)啟過(guò)程中的密封端面溫升變化，減少密封端面磨損，此參數(shù)下的GL-RPS 開(kāi)啟性能較好。