干气密封是是一种以气体作为密封介质的非接触式密封,它的出现解决了多年来机械密封一直不能干运转的难题,具有泄漏量小、端面磨损小和能耗低等优势,广泛应用在石油、化工和冶金领域。本文对螺旋槽干气密封的气动运行特性进行研究,采用数值计算方法对Gabriel经典算例实施计算,并将数值结果与文献理论结果进行对比分析,两者符合很好,验证了CFD数值方法的可行性。以Gabriel算例为研究对象,研究工况参数及气膜厚度对其气动运转特性的影响,然后对其数值结果进行数值拟合,确定了工况参数(入口压力和转速)及气膜厚度为变量的气动运行特性参数预测模型;并采用数值拟合的方法确定某实际密封产品的气动运行特性的预测模型,然后采用预测模型对其他运行工况下的特性参数进行了计算,对特性参数之一泄漏量预测结果与其试验测量值进行了对比分析,进一步验证了数值模拟方法和预测模型的可靠性。研究槽形结构参数对螺旋槽干气密封气动运行特性的影响,并引入响应面模型和方差分析,定性、定量地分析槽形参数对气动特性的主效应和交互效应。对双向燕尾槽干气密封进行数值计算,研究工况参数及气膜厚度对其气动运转特性的影响,通过对数值结果的拟合分析,确定了气动运行特性参数预测模型。并对螺旋槽和双向燕尾槽的运行特性进行了对比分析。本文通过研究干气密封在不同工况参数、气膜厚度和槽形结构下的气动性能,得到干气密封气动运行特性的预测模型,确定工况参数和槽型结构参数对干气密封性能的影响规律,对干气密封气动运行特性的快速确定,进一步优化干气密封槽型有指导意义。