(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210994968.5 (22)申请日 2022.08.18 (71)申请人 辽宁石油化工大 学 地址 113001 辽宁省抚顺市望花区丹东路 西段一号 申请人 中山大学　哈尔滨工业大 学 (72)发明人 苏文涛　王亚辉　马宇　郑智颖　 (74)专利代理 机构 哈尔滨市阳光惠远知识产权 代理有限公司 2321 1 专利代理师 孙莉莉 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) G06F 17/11(2006.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 113/08(2020.01)G06F 119/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种基于动网格技术的波度密封动态特性 分析方法 (57)摘要 本发明提出一种基于动网格技术的波度密 封动态特性 分析方法。 所述方法使用动网格技术 对密封环真实运行时的动态平衡进行了数值模 拟， 对微小扰动对密封性能的影 响和密封环动态 特性进行了研究， 总结了负载力波动、 进口压力 波动和温度波动对密封性能的影 响规律。 实验结 果表明密封动态特性的研究具有重要意 义。 权利要求书2页 说明书11页 附图15页 CN 115422853 A 2022.12.02 CN 115422853 A 1.一种基于动网格技术的波度密封动态特性分析方法， 其特征在于， 所述方法具体包 括： 选择动网格方式： 利用层 铺法Layeri ng实现密封流体域变形产生的网格运动； 密封环性 能影响分析： 以一定基础膜厚的波形端面密封稳态计算结果为基础利用动网 格进行非稳态计算， 通过施加 不同扰动来分析微小扰动对密封环性能的影响； 所述不同扰 动包括进口压力扰动和进口温度扰动； 动态特性分析： 利用动网格对密封环真实运行时的动态平衡进行数值模拟， 根据负载 力波动、 进口压力波动和温度波动对密封环动态特性进行分析； 所述利用动网格对密封环真实运行时的动态 平衡进行 数值模拟的计算 流程具体为： 步骤1： 初始化工作参数； 步骤2： 初始 膜厚； 步骤3： 计算压力分布； 步骤4： 计算 开启力与负载力； 步骤5： 判断开启力与负载力的差值的绝对值是否小于设定阈值， 如果小于则输出结 果， 结束计算 流程； 如果不小于则调整参数返回步骤3 重新计算。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述进口压力扰动对密封环性能的影响具 体为： 进口压力正弦波动方程如下： 式中pin为非稳态计算时进口压力， p0为稳态计算时进口压力， a为波动幅值， f为波动频 率； 对进口压力波动 时开启力随时间的变化、 进口压力波动 时泄漏量随时间的变化、 液膜 温度分布随时间的变化、 液膜压力分布随时间的变化和径向速度分布随时间变化进行分 析。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述进口温度扰动对密封环性能的影响具 体为： 进口温度正弦波动方程如下： 式中Tin为非稳态计算时进口压力， T0为稳态计算时进口压力， a为波动幅值， f为波动频 率； 对进口温度波动 时开启力随时间的变化、 进口温度波动 时泄漏量随时间的变化、 不同 温度变化频率的开启力和不同温度变化频率的泄漏量进行分析。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 负载力波动对密封动态特性的影响具体 为： 负载力正弦波动方程如下：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115422853 A 2式中Fclose为非稳态计算时负载力， F0为稳态计算时开启力， a为波动幅值， f为波动频 率； 对负载力波动 时液膜厚度变化量随时间变化、 负载力变化时开启 力随时间的变化、 负 载力变化时泄漏量 随时间的变化、 负载力波动时压力随时间变化、 负载力波动时径向速度 分布变化和负载力波动时温度分布随时间变化进行分析。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述基础膜厚为3.5 μm。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 施加扰动方式为正弦变化， 施加扰动 时保 持非扰动参数不变， 非定常计算时间步长1 ×10‑5s， 每个时间步残差降至10‑4或者迭代50步 结束计算。 7.根据权利要求2、 3或4所述的方法， 其特 征在于， 所述波动幅值选取2％、 4％和6％。 8.根据权利要求2、 3或4所述的方法， 其特 征在于， 所述波动频率取3 00Hz。 9.一种电子设备， 包括存储器和 处理器， 所述存储器存储有计算机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1 ‑8任一项所述方法的步骤。 10.一种计算机可读存储介质， 用于存储计算机指令， 其特征在于， 所述计算机指令被 处理器执行时实现权利要求1 ‑8任一项所述方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115422853 A 3