为了优化柱塞泵的迷宫密封结构减少泄漏量,选取密封槽角度、高度、宽度等参数为优化变量,以泄漏量最小为优化目标,采用神经网络响应面对迷宫密封结构建立了优化模型,并分析了各设计参数对泄漏量的影响;基于建立的响应面模型,以泄漏量最小为优化目标,应用遗传算法进行了优化计算,优化后的迷宫密封结构的泄漏量比原型降低了97.3%,并对优化后的结构应用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)进行了验证,结果表明该优化结果比较准确。

提出基于移动渐进线算法（MMA）求解策略的迷宫密封多结构参数优化设计方法。以某立式迷宫压缩机活塞与气缸间的迷宫密封结构为优化对象，以节流间隙、空腔深度、齿型夹角等主要尺寸参数为设计变量，针对泄漏量最小化的目标函数，建立迷宫密封结构多参数优化模型；针对该数学优化模型，推导了与之相应的设计变量关于目标函数的灵敏度分析公式；基于MMA算法求解复杂非线性规划问题的优势，采用MMA算法求解提出的优化模型，并获得良好的设计结果。

利用Fluent软件数值仿真研究了转子转速对迷宫密封性能的影响，选取结构最简单的直通式迷宫密封为研究对象，分析转速对密封性能的影响机理，对比不同转子半径、压比和密封齿间隙下转速对迷宫密封性能的影响程度。研究结果表明：转子转速增加，迷宫密封性能提升，这是由于转子旋转产生离心力，造成密封齿向外变形，减小密封齿间距，削弱迷宫的透气效应。转子半径增大，密封齿间隙减小，转速对迷宫密封性能的提升更明显，压比无作用。转子转速对密封性能的影响很小，实际工程应用仿真时可以忽略不计。

针对凹槽数量对往复式迷宫压缩机密封性能的影响,运用Fluent软件和经验公式对不同凹槽数量下的迷宫密封结 构进行了压力和湍流黏度的对比分析.结果显示：确定迷宫凹槽下,随着凹槽个数的递增,密封性先表现出越来越好,而后泄 漏量又开始变大,最后缓慢减小并接近于一个稳定值.证实凹槽数量对密封性是一个关键的因素,实际生产加工中不能盲目 地增加其数量.

迷宫密封气流激振的实验研究表明，影响激振力大小的因素有:转子的偏心量或涡动半径、进气预旋速度、密封进、出口压差、转速和旋转方向等。支承刚度和阻尼对转子稳定性有明显的影响。实验结果为一台离心压缩机的自激振动提供了分析依据。

以压缩机迷宫密封为研究对象，利用FLUENT模拟气体在迷宫密封中的内部流动，分析了气体在迷宫密封中的速度与压力分布，并研究了间隙宽度和空腔深度对迷宫密封泄漏量的影响，提出了4种不同尺寸的迷宫密封结构，分别得到在不同模型下泄漏量与压差之间的变化规律，其中模型D有效减少了迷宫密封的泄漏虽，提高了密封性能。

针对目前主要以单侧齿、单一变量变化研究迷宫密封泄漏量所存在的不足，本文以多变量函数理论为基础，以双侧齿迷宫空腔结构多参数变化对迷宫密封性能影响为研究对象，对双齿侧、双变量变化的迷宫密封泄漏量进行研究。通过对迷宫密封流场中三角形齿和矩形齿的深宽比、密封间隙、齿数等参数变化的模拟研究表明，本文所提出的方法与原计算方法相比，计算精度高3％～5％。

采用 Fluent 软件，对径向柱面间隙密封－平衡盘（GS-BD）、径向迷宫密封－平衡盘（LS-BD）2种平衡装置的内部流场进行数值计算。对比分析了2种平衡装置内部流场的压力分布规律、平衡装置的平衡性能和泵的容积效率。结果表明：与 GS-BD 相比较，LS-BD 中平衡盘端面间的轴向间隙更小，泄漏率更小，泵的容积效率更高，在有轴向力波动的情况下，叶轮轴系可以更迅速地达到新的平衡状态。此外，进行了 LS-BD 平衡装置中迷宫密封参数优化分析，研究了迷宫径向间隙、密封腔深度、齿宽、齿数等结构参数对平衡性能的影响规律，得到了各参数的优选值。研究结果为多级离心泵平衡装置的优化设计提供了理论依据。

流体密封作为一门新兴的工程技术学科正越来越受到各行业的关注.本文对流体密封的定义、作用、重要性、分类、涉及的主要学科、主要应用领域以及最新进展作一简单介绍并阐述了高速透平压缩机轴封经历的四个发展阶段:迷宫密封、浮环密封、机械密封、干气密封.干气密封是最先进的轴端密封形式已在炼油、化工等行业高速透平压缩机上得到越来越广泛的应用.

本文应用Flow3D软件，按照迷宫密封的机理，设置静压支撑中油腔的封油边形式，分析其对静压支撑系统承载能力的影响。得到具有规则形状凹槽的封油边能够提供大的出油液阻，进而可以提高油腔承载能力的结论，且凹槽数量越多，承载能力越大。计算结果对于大尺寸、高速运转的静压支撑系统的设计及油膜工作性能的研究有指导意义。