機械密封雖然仍作為一種主流密封形式，如同機械密封取代以往密封形式(迷宮、刷式)一樣，未來必會出現更高效的密封形式來代替機械密封。

　　機械密封難以從根本上解決摩擦磨損、使用壽命問題。非接觸式機械密封指由于流體靜壓或動壓作用,在密封端面間充滿一層完整的流體膜而使密封端面彼此分離，不存在硬性固相接觸的機械密封。非接觸式機械密封按密封面流體膜是靜壓流體膜或動壓流體膜，分為流體靜壓式或流體動壓式機械密封^[1]。密封端面可通過流體靜壓或動壓形成力封閉的密封空間，實現可控的泄漏量，達到無磨損或很小的磨損量，為機械密封研究的熱點問題^[2]。目前非接觸密封主要有干氣密封、磁流體密封等，對其他密封形式的了解對整體密封行業的發展起到促進作用。

　　干氣密封屬于非接觸式機械密封，是在機械密封基礎上將螺旋槽理論與流體液膜的作用結合起來。干氣密封主要研究方向有開槽、流場計算(基于滑移邊界)、氣膜密封穩定性、特性參數研究等^[3]。螺旋槽局部圖如圖1、2 所示。目前項目組主要研究為螺旋槽干氣密封^[4-6]、超臨界二氧化碳干氣密封^[7]。開槽分類(柱面密封與端面密封)，將微尺度流體力學及非線性動力學應用于螺旋槽干氣密封內部氣體流場中，探尋微尺度下流動的內部因素對干氣密封槽型優化^[8]。

　　磁流體是磁性納米顆粒懸浮在載體液體[9]中的膠體懸浮液。使用磁流體的優點是它可以通過外部磁場來控制[10]。磁流體密封的工作原理：將磁流體導入永磁體、極靴和轉軸所構成磁路的間隙中，極靴內部通常由幾個凹形環狀回路構成，磁流體會形成數個類似“O”型圈，被密封介質對磁流體產生壓力，磁流體在壓差的作用下移動，不均勻磁場對磁流體的作用使磁流體產生對抗壓差的磁力而達到壓力平衡，密封作用由此實現。磁流體密封結構如圖 3 所示。

　　磁性流體密封技術應用是基于磁性流體的旋轉軸密封，在對真空度要求較高的機械設備中應用較多，與其他常規密封相比，磁性流體密封的主要優點是結構設計簡單、密封性能高。磁性流體密封裝置的固體部件之間沒有任何接觸，因此也沒有密封之間的摩擦磨損，且基本無需維護。

　　參考文獻：

　　[1] 蔣龍 .流體動壓式機械密封在離心泵上的改進與研究[D].成都：西華大學，2016.

　　[2] 王玉明，劉偉，劉瑩 .非接觸式機械密封基礎研究現狀與展望[J].液壓氣動與密封，2011(2)：29⁃33.

　　[3] 丁雪興，張偉政，俞樹榮 .干氣密封動力學[M].北京：機械工業出版社，2016.

　　[4] 丁雪興 .干氣密封螺旋槽潤滑氣膜的穩、動態特性研究[D].蘭州：蘭州理工大學，2008.

　　[5] 丁雪興，劉勇，張偉政，等 .螺旋槽干氣密封微尺度氣膜的溫度場計算[J].化工學報，2014，65(4)：1353⁃1358.

　　[6] 徐潔 .螺旋槽干氣密封氣膜潤滑摩擦特性研究[D].蘭州：蘭州理工大學，2019.

　　[7] 嚴如奇，洪先志，包鑫，等 . 超臨界二氧化碳干氣密封相態分布規律與密封性能研究[J]. 化工學報 2020，71(8)：3681⁃3690.

　　[8] 嚴如奇，丁雪興，徐潔，等 .基于湍流模型的 S⁃CO2干氣密封流場與穩態性能分析[J].化工學報，2021，72(8)：4292⁃4303.

　　[9] Cowleyt M D，Rosensweig R E.The interfacial stability of a fer⁃romagnetic fluid[J].Artic. J. Fluid Mech.，1968，4，671⁃688.

　　[10] Rosensweig R E.Fluid dynamics and science of magnetic liquids[J].Advances in Electronics and Electron Physics，1979，48：103⁃199.

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