迷宫密封作为透平机械的重要部件,直接影响着其工作效率。随着透平机械向高参数方向发展,由密封引起的泄漏损失与密封气流激振问题日益突出。因此开展迷宫密封封严机理与新型抑振密封结构的研究具有重要的理论意义和工程应用价值。本文通过理论、实验、数值相结合的方式系统的对迷宫密封封严机理与新型抑振密封结构进行了研究。理论分析了密封流体动力学基础、泄漏量公式以及动力特性理论求解模型;设计搭建了迷宫密封风阻温升特性实验台,测量了压比、转速对迷宫密封风阻温升特性的影响规律;建立了迷宫密封风阻温升、热力学焓熵理论以及转子多频椭圆涡动求解模型,揭示了迷宫密封封严机理,最后从降低流体动压效应角度提出了一种新型抑振密封结构。研究结果表明:风阻温升效应产生的原因是泄漏气流与转子相互摩擦,气流吸收这部分摩擦热导致温度升高。转子转速越高,风阻温升效应越强,压比的增大会导致对流换热加强,风阻温升效应减弱;熵增的大小反映了迷宫密封内气体热力学效应的程度,气体热力学效应越充分,熵增的幅度就越小,密封封严效果就越好。压比、偏心率和密封间隙是通过影响迷宫密封内气体热力学效应来影响密封泄漏量的;偏心转子密封流体动压效应是产生密封气流激振的主要原因。随着偏心率的增大,转子系统稳定性降低。新型浮动式自同心密封结构的力学特性表明,在小偏心率情况下,该结构具有自适应同心功能。