随着T型槽气体端面密封在高速高温领域的不断拓展应用,设备高速运转产生的高频率扰动和热效应问题日益突出。为掌握T型槽端面气膜密封的动态特性规律,本文开展了T型槽端面气膜密封热动力润滑特性理论和实验研究。首先,建立了T型槽端面密封的几何结构模型,并考虑外界扰动因素,基于气体热动力润滑理论,建立动力学方程、雷诺方程、能量方程、热传导方程、状态方程、膜厚方程、界面方程以及黏度方程,构建了T型槽端面气膜密封热动力润滑理论分析数学模型,并设定边界条件。然后,开展了T型槽端面气膜密封稳态特性分析,数值计算了压力分布、温度分布和热变形规律。结果表明:在高速高压工况下,T型槽气体密封端面温度沿泄漏方向降低,端面的弹性变形和热变形形成发散变形,致使气膜厚度降低,密封压力5 MPa时,气膜厚度从5μm降到1.62μm。其次,开展了T型槽端面气膜密封动态特性分析,利用小扰动方法分析了外界扰动频率对气膜刚度、阻尼和振幅的影响规律。结果表明:外界扰动频率产生附加压力和温度,扰动频率为10000 Hz时,气膜刚度引起的附加温度为0.25 K,气膜阻尼引起的附加温度为0.2 K,气膜刚度、气膜阻尼和轴向振幅都受扰动频率影响。最后,开展了T型槽气体端面密封实验研究,对不同转速、介质温度和T型槽深度条件下的端面温度分布和泄漏率变化规律进行了实验测量。结果表明:随着转速的增加使得端面外径处温度高于内径处温度,15000 rpm,150℃的介质温度时,外径高于内径的近10℃;随着介质温度的增加,泄漏率下降,介质温度升高75℃时,泄漏量下降57%;型槽深度的增加使得端面温度受转速和介质温度的影响降低。通过理论和实验研究,获得了高温高速条件下T型槽密封端面温度分布以及泄漏率变化规律,对T型槽气体端面密封的工程设计提供了理论和实验支持,并对密封失效预防有一定指导意义。