(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210758036.0 (22)申请日 2022.06.29 (71)申请人 浙江大学 地址 310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘 路866号 (72)发明人 刘达新　王祺德　刘振宇　谭建荣　 (74)专利代理 机构 杭州求是专利事务所有限公 司 33200 专利代理师 林超 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种基于复合泄漏通道模型的密封表面泄 漏率预测方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于复合泄漏通道模型 的密封表 面泄漏率预测方法。 对密封表面划分区 域并进行建模处理获取密封表面每个区域的粗 糙峰统计参数； 对密封表面的区域进行泄漏通道 的建模， 根据区域的粗糙峰统计参数将泄漏通道 划分为三角形通道和梯形通道两种形式， 再根据 泄漏通道形式处理获得泄漏率； 由各个区域的泄 漏率综合处理获得密封表面的总泄漏率。 本发明 将O型圈与密封表面间的泄漏通道划分为三角形 通道和梯形通道两种形式并融合处理， 充分反映 了密封表面形貌特征对通道形式及泄漏率的影 响， 提高了泄漏率预测的准确性。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115293059 A 2022.11.04 CN 115293059 A 1.一种基于复合泄漏通道模型的密封表面泄漏率预测方法， 其特征在于， 具体步骤如 下： S1、 对密封表面划分区域并进行建模处 理获取密封表面每 个区域的粗 糙峰统计参数； S2、 对密封表面的区域进行泄漏通道的建模， 根据区域的粗糙峰统计参数将泄漏通道 划分为三角形通道和梯形通道两种形式， 再根据泄漏通道形式处 理获得泄漏率； S3、 由各个区域的泄漏率综合处 理获得密封表面的总泄漏率。 2.根据权利要求1所述的基于复合泄漏通道模型的密封表面泄漏率预测方法， 其特征 在于： 所述 步骤S1具体为： S11、 将密封表面划分为多个区域， 根据预先测量获得的密封表面每个区域的均 方根粗 糙度σ 和自相关长度β， 采用基于自回归时间序列的数字滤波方法建立以高斯分布函数和指 数自相关函数描述的每 个区域的轮廓数值模型； S12、 在每个区域的轮廓数值模型上对密封表面的幅值进行均匀采样获得密封表面的 粗糙峰统计参数， 用于表征密封表面的粗 糙峰。 3.根据权利要求2所述的基于复合泄漏通道模型的密封表面泄漏率预测方法， 其特征 在于： 所述的粗糙峰统计参数包括平均峰高h、 平均峰角 θ和平均峰间距Δχ， 其中， 平均峰高 h定义为采样长度内所有粗糙峰的平均峰高， 平均峰角 θ定义为采样 长度内每个粗糙峰与相 邻采样点形成的夹角的均值， 平均峰间距Δχ定义为采样长度与采样长度内粗糙峰数量的 比值。 4.根据权利要求1所述的基于复合泄漏通道模型的密封表面泄漏率预测方法， 其特征 在于： 所述步骤S2中， 将密封表 面的密封接触视为一个光滑弹性面与粗糙刚性面的接触， 受 接触挤压后的密封表 面形成的泄漏通道视为沿密封表面均匀分布的通道， 泄漏通道分为三 角形通道和梯形通道两种 形式， 三角形通道的通道截面为等腰三角形， 梯形通道的通道截 面为等腰梯形。 5.根据权利要求1所述的基于复合泄漏通道模型的密封表面泄漏率预测方法， 其特征 在于： 所述 步骤S2中， 根据泄漏通道形式处 理获得泄漏率， 具体为： S21、 根据粗 糙峰统计参数判断为 三角形通道还是梯形通道的泄漏通道形式； S22、 根据泄漏通道形式确定泄漏通道的原 始高度； S23、 再根据泄漏通道的原 始高度确定 接触挤压后的泄漏通道高度； S24、 对密封表面每 个区域泄漏通道上的泄漏率进行计算。 6.根据权利要求5所述的基于复合泄漏通道模型的密封表面泄漏率预测方法， 其特征 在于： 所述的步骤S21具体为： 当粗糙峰统计参数中的平均峰高h、 平均峰角 θ和 平均峰间距Δχ满足 时， 则泄漏通道为 三角形通道； 当粗糙峰统计参数中的平均峰高h、 平均峰角 θ和 平均峰间距Δχ满足 时， 则泄漏通道为梯形通道。 7.根据权利要求5所述的基于复合泄漏通道模型的密封表面泄漏率预测方法， 其特征 在于： 所述的步骤S2 2具体为：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115293059 A 2当泄漏通道为 三角形通道， 泄漏通道的原 始高度 δ1为： 当泄漏通道为梯形通道， 泄漏通道的原 始高度 δ2为： δ2＝h。 8.根据权利要求5所述的基于复合泄漏通道模型的密封表面泄漏率预测方法， 其特征 在于： 所述的步骤S23具体是按照以下公式获得接触挤压后的泄漏通道高度： 其中， hR为接触后的通道高度； HR为接触前的通道高度， 对于三角形通道， HR＝δ1， 对于梯 形通道， HR＝ δ2； e表示自然常数， σm为接触表面的接触压强； KS为泄漏通道填充系数。 9.根据权利要求5所述的基于复合泄漏通道模型的密封表面泄漏率预测方法， 其特征 在于： 所述的步骤S24具体为： S241、 通过 下式确定泄漏通道的数量 N： 其中， πD为整个密封表面的长度， α 为以弧度表示的区域划分角度； S242、 对于三角形通道， 根据接触挤压后的泄漏通道高度通过下式计算三角形通道的 泄漏率q1： 对于梯形通道， 根据接触挤压后的泄漏通道高度通过 下式计算梯形通道的泄漏率q2： 其中， Δp表示泄漏通道的两侧压 差， μ为流体动力粘度， L 为泄漏通道长度。 10.根据权利要求1所述的基于复合泄漏通道模型的密封表面泄漏率预测方法， 其特征 在于： 所述 步骤S3具体是将所有区域的泄漏率相加获得总的密封表面的泄漏率。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115293059 A 3