针对涡旋压缩机的直通型径向密封效果欠佳的难题，提出了多种形式的迷宫槽结构。采用GAMBIT软件建立迷宫槽非结构化网格模型，利用FLUENT软件模拟计算了迷宫槽内的流体流动状态及泄漏损失，搭建迷宫槽的烟雾示踪剂试验台，结合试验分析了泄漏气体的泄漏流动状态及泄漏损失。结果表明：理论分析与模拟计算的泄漏损失情况相吻合；泄漏会随着间隙的增大和漩涡的增加而增大；槽型对泄漏量的影响会随着间隙的增大而逐渐减小；得到了双阶梯槽在间隙为0．002mm时的密封性能最好。为涡旋压缩机迷宫密封的优化设计拓宽了思路。

为了揭示泄漏对涡旋压缩机压缩腔内部流场的影响,应用CFD技术对不同间隙尺寸下的涡旋压缩机内部流场的定常流动进行数值计算,通过改变轴向间隙,追踪一个选定的月牙形压缩腔,在一个循环周期内流场的变化,进而分析泄漏对涡旋压缩机压缩腔内部流场的压力场、温度场、速度场的影响,得到压缩腔的泄漏规律及最佳泄漏间隙,并将模拟结果与理论绝热过程进行比较,验证所采用数值技术方法的正确可行性。

以涡旋压缩机径向迷宫密封为研究对象分别用宏观能量法和黏性流动理论计算该密封的泄漏量通过泄漏量理论值与实测值的对比以期探寻泄漏气体的气动热力行为。在假设无透气效应和泄漏气体在迷宫槽中作等压恒温恢复的条件下建立求解泄漏量的数理方程;在考虑透气效应与非等压恒温恢复的条件下利用热力过程方程与黏性流动理论推导出透气流是否达到声速的判别式及临界气速、临界密度、泄漏量的计算式。将两种算法所得泄漏量与实测泄漏量对比研究发现直通型迷宫密封中气体泄漏过程是膨胀吸热过程膨胀过程指数随相邻压缩腔压差的增大而减小;泄漏是由透气流与相邻迷宫槽间的二维泊肃叶流共同作用形成的透气效应随相邻压缩腔压差的增大而更加明显;用黏性流动理论求解泄漏量具有较高的计算精度。