迷宫密封被广泛应用于旋转机械中,迷宫密封具有寿命长,结构相对简单,易于维护等优点,同时也存在着一定问题,如泄漏量偏大,降低了机组效率,在特定条件下还会引起转子振动,从而影响机组的稳定性。本文研究了密封齿几何参数和密封腔结构对泄漏量的影响规律,提出改进方案,之后分析了各参数对密封转子系统的动力特性系数的影响。本文以CFD软件FLUENT为主要计算工具,通过模拟扩突流、单腔密封、三齿两腔室密封,计算结果和流场与实验数据基本吻合,证明数值计算是可靠的。在此基础上,计算分析了流量系数随齿高,齿距,齿厚,齿隙和齿型的变化规律,研究表明流量系数随齿隙增加而线性增加,随齿间距增加而减小,齿厚趋向于零时流量系数减小,尖齿比平齿密封效果更好。并以数值计算结果为指导,多次改进,最终设计出密封效果更好的密封腔结构。之后模拟了三维偏心转子密封的流场,分析偏心、转速和预旋对流场速度和压力分布的影响规律。由于密封结构的特殊性,转子密封系统的动力特性系数很难直接测量,目前常用的方法是采用Chlids提出的双控制体模型,但该方法仅适用于直通式迷宫密封,对其他齿型如斜齿,交错齿是否可行还有待进一步确认。而采用计算流体力学方法则没有这样的限制,并可得到密封内流场的微观结构,本文参考了J.Jeffery Moore和Y.Hsu的方案,假设转子涡动为圆周运动,采用旋转坐标系来模拟转子的涡动,分析了转速、压比和预旋对转子动力特性系数的影响,计算表明反向预旋可较大幅度的提高转子的稳定性。最后,讨论了迷宫密封发展的方向,以及当前求解转子动力特性系数方法的不足,即对转子涡动轨迹做了简化和假设,离真实的转子和流体的耦合过程还有一定差距,这可通过CFD软件中的滑移网格和动网格技术来做进一步逼近,以及通过CFD软件的二次开发来实现转子受力和转子位移的耦合作用。