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作者：陈凯放;李双喜;毕恩哲;张江腾;黄泽盛;佟海滨;
单位：北京化工大学机电工程学院;空装驻北京地区第六军事代表室;
摘要：为提高航天深冷介质推进器涡轮泵的密封性能，针对非接触式机械密封端面介质易相变问题和高服役性能等要求，基于充分考虑温压作用的修正Reynolds方程，建立了流固热耦合的相变模型，以密封的最大开启力、最小泄漏量、最大刚度和最大液相体积率为优化目标，建立总体期望函数，对端面浅槽结构参数进行基于响应面法的多目标优化分析，并结合试验验证了模型的准确性。研究结果表明：液氢介质在密封端面内的相变程度显著，密度由入口68.9 kg/m~3降至出口0.19 kg/m~3，端面槽型结构影响着介质液相体积率的大小和密封性能的优劣；得到了密封端面浅槽结构的最优参数组合为槽数12，槽深6μm，螺旋角14°，槽宽比0.66，槽坝比0.4，较优化前泄漏率降低10.69%，液相体积率升高11.18%，开启力提升0.58%，刚度提升6.89%。
关键词：非接触式机械密封;;深冷介质;;相变特性;;多目标优化;;密封性能;;动压槽
