蜂窝密封等深孔柱面密封以其较好的泄漏特性及转子稳定性,在汽轮机、燃气轮机、压缩机及航空发动机等叶轮机械中得到广泛应用,但其密封作用机理尚未完全明确。为进一步完善深孔密封设计理论,本论文基于深孔涡流效应,开展了气体润滑深孔柱面密封泄漏特性研究。首先,建立了基于流量系数修正Reynolds方程的深孔气体密封分析数学模型。利用CFD开展了 2维矩形槽单元结构涡流效应对气体流量特性影响研究,与Reynolds方程计算结果的对比表明,随槽深增加涡流效应对流量影响变大。通过计算给出了涡流修正流量系数,获得了用于深孔气体密封分析的流量系数修正Reynolds方程。其次,对建立的深孔气体涡流修正Reynolds方程的有效性进行了理论和实验验证。理论方面,分别利用修正模型和CFD模型对三维等深圆孔间隙流量特性随槽深变化规律进行了对比计算;实验方面,以蜂窝柱面密封为例,利用修正模型与Childs蜂窝密封实验结果进行了对比分析。结果表明,所建修正模型能较好的预测多孔气体密封的泄漏率变化趋势,并且能准确反映深孔几何结构对泄漏率的影响规律。再次,开展了不同孔型结构及排布方式对间隙气体流量影响分析。结果表明,就排布方式而言,相同孔型平行排布的流量比交错排布低;对孔型来说,相同排布方式时,圆孔流量最大,正方形孔最小,且蜂窝孔与圆孔流量相近。最后,针对交错排布的圆形和蜂窝形柱面密封,研究了结构参数、分布参数及操作参数对平均压力和泄漏特性的影响规律。结果表明,表面孔槽几何结构参数对泄漏率影响显著,适当增加孔深,泄漏率显著降低。本文通过深孔柱面密封的泄漏特性研究,丰富和完善了深孔柱面密封的流量分析理论,为深孔柱面密封的设计提供理论依据,具有一定的理论与实际意义。