软密封截止阀密封泄漏模型研究

软密封截止阀密封副能够起到密封作用是借助了密封力使阀瓣密封垫与阀座接触、压紧并最终嵌入来减小密封面问的间隙以至堵塞细小的泄漏微通道，其密封类型是典型的塑性面接触密封。塑性面接触密封的基本形式如图2-1所示，接触面挤压非金属软材料迫使其发生弹塑性变形来填充密封面的凹凸不平以达到消除微小间隙的目的。

图2-1塑性面接触密封

造成软密封截止阀密封副上的泄漏原因很多，其中有两个影响密封副密封性能的主要因素，一是阀瓣与阀座接触面间存在的微小间隙；二是阀瓣和阀座组成的密封副进出口压力差。

如图2-2所示，在压力差的驱动下介质流体在密封副上产生的泄漏主要为界面泄漏和渗透泄漏，界面泄漏指的是由于密封力不足、接触面表面粗糙等因素造成阀瓣与阀座接触面贴合不紧所产生的泄漏；而渗透泄漏则是发生在材料内部，由于某些材料组织疏松多孔，具有较差的致密性，介质在压力差的作用下就会通过这些孔隙泄漏出来。

图2-2界面泄漏和渗透泄漏

图2-3密封副泄漏示意图

图2-3为本文所研究的软密封截止阀泄漏示意图，在阀门密封力加载不足时，阀瓣密封垫与阀座接触面间有微小的分离间隙，气体介质从阀座中间的进气入口进入，在阀座与阀瓣所形成的密封空间内，气体介质沿着周向的接触面间隙泄漏，气体流经过接触面间隙所产生的泄漏量可通过纳维-斯托克斯方程和连续性方程推导得到，在已有的泄漏模型当中将流体在间隙产生的泄漏看成是流体通过不同泄漏微通道流动的结果。