BR112014000038B1

BR112014000038B1 - Selo de face hidrodinâmica

Info

Publication number: BR112014000038B1
Application number: BR112014000038-7A
Authority: BR
Inventors: John Francis Short; Edward Nicholas Ruggeri; Gerald Maurice Berard
Original assignee: Eaton Corporation
Priority date: 2011-07-01
Filing date: 2012-07-02
Publication date: 2020-10-06
Also published as: EP2726763A1; EP2726763B8; EP2726763B1; WO2013006560A1; CN103635728A; BR112014000038A2; CN103635728B; CA2840089A1; US20140117625A1; US9062775B2

Abstract

selo de face hidrodinâmica. um selo de face hidrodinâmica tem um primeiro anel rotativo e um segundo anel estacionário. o primeiro anel rotativo tem uma face interna. o segundo anel estacionário tem uma face interna adjacente à face interna do primeiro anel rotativo. a face interna do primeiro anel rotativo inclui uma ranhura, tendo uma porção de entrada de fluído e uma porção geradora de força hidrodinâmica. a porção de entrada de fluído da ranhura tem uma profundidade maior que a porção geradora de força hidrodinâmica da ranhura. a porção de entrada de fluído tem uma profundidade mínima, configurada para criar uma pressão mais alta que a pressão circundante, em torno do primeiro anel rotativo, sem, contudo, gerar uma força hidrodinâmica ou hidrostática na porção de entrada de fluído .

Description

Campo técnico

[0001] A presente invenção relaciona-se a geralmente a selos de face hidrodinâmicas.

Descrição da técnica relacionada

[0002] Selos de ranhura espiral de elevação (também conhecidos como "selos hidrodinâmicos" ou selos de face hidrodinâmicas) vêm sendo usados com sucesso a muitos anos na indústria de compressores industriais a gás. A fisica deste tipo de selo é bem conhecida e documentada.

[0003] Geralmente, o conjunto de selo envolve uma alta pressão de fluido de entrada (por exemplo uma alta densidade de gás). A alta pressão de fluido pode ser localizada quer no diâmetro externo do conjunto de selo, tal como geralmente ilustrado nos conjuntos esquemáticos de seção transversal das Figuras IA e 1B, respectivamente. O conjunto de selo pode ser configurado de qualquer modo. Os conjuntos de selo podem compreender dois anéis, onde as faces dos anéis são adjacentes. O primeiro anel pode ser um membro rotativo, também conhecido como rotor ou anel de acoplamento, que pode girar em torno de um eixo, que é geralmente compartilhado de pelos dois componentes. Um segundo anel pode ser um membro estacionário, também conhecido como anel de selo, e pode ser móvel apenas na direção axial. O primeiro anel pode conter uma pluralidade de ranhuras na face, adjacentes ao segundo anel, como geralmente ilustrado nas Figuras 1 a 3. As ranhuras que podem ter uma forma espiral, e são ranhuradas em direção ao lado de baixa pressão do primeiro anel. As ranhuras podem ter uma seção de barreira, onde elas terminam. Um efeito de selagem em torno das ranhuras "sem saida" pode prover uma compressão de um fluido de trabalho, tal como um gás, resultando em um aumento de pressão na região da ranhura. 0 aumento da pressão pode separar as faces ligeiramente, permitindo que o fluido pressurizado, tal como ar, escape das ranhuras. Um balanceamento de forças em estado estável entre as forças de abertura e fechamento é geralmente conseguido em algum espaço de separação de face determinável. 0 selo pode operar em um modo sem contato, acima de uma velocidade rotacional limite.

[0004] No entanto, quando se emprega uma tecnologia de ranhura hidrodinâmica, com propósito de produzir um selo sobre um filme (sem contato), em um ambiente sub atmosférico, por exemplo o ambiente externo de uma aeronave voando em uma alta altitude, a condição do fluido de trabalho entrar em ranhuras hidrodinâmicas rasas pode ser diminuída, devido a baixa densidade e rareficação do gás. Como volume real do fluido de trabalho do gás é reduzido com a pressão decrescente do sistema circundante, o filme de gás hidrodinâmico resultante entre o anel de acoplamento rotativo e o anel de selo estacionário pode ser significativamente reduzido. Filmes de ar hidrodinâmicos finos podem não ser inteiramente estáveis e podem resultar em uma geração de calor mais alta, em razão de, por exemplo, um contato intermitente de condições transientes e cisalhamento altamente prejudicial do fluido. Com respeito a aplicações aeroespaciais, onde uma alta velocidade superficial (por exemplo 450 pés per minuto ou mais) entre o anel de acoplamento rotativo e o anel de selo estacionário pode ser encontrada, a aerodinâmica do fluido pode inibir adicionalmente a entrada do fluido nas ranhuras hidrodinâmicas.

[0005] Entre outras coisas, a presente invenção resolve um ou mais desafios acima citados.

Sumário da invenção

[0006] Um selo de face hidrodinâmica pode compreender um primeiro anel rotativo e um segundo anel estacionário. O primeiro anel rotativo pode incluir uma face interna. O segundo anel estacionário pode incluir uma face interna adjacente à face interna do primeiro anel rotativo. A face interna do primeiro anel rotativo pode incluir uma ranhura tendo uma porção de entrada de fluido e uma porção geradora de força hidrodinâmica. A porção de entrada de fluido da ranhura pode ter uma profundidade maior que a porção geradora de força hidrodinâmica. A profundidade minima da porção de entrada de fluido pode ser configurada para criar uma pressão mais alta que a pressão circundante em torno do primeiro anel rotativo, embora sem gerar uma força hidrodinâmica ou hidrostática na porção de entrada de fluido.

Descrição resumida dos desenhos

[0007] A invenção agora será descrita por meio de exemplo fazendo referência aos desenhos anexos, nos quais os mesmos números de referência são conferidos a componentes iguais ou similares, nas diversas figuras, nas quais:

[0008] As figuras 1A e 1B são representações em seção transversal parcial de selos de face hidrodinâmica convencionais;

[0009] A figura 2 é uma vista frontal parcial do selo de face hidrodinâmica convencional representado na figura IA;

[0010] A figura 3 é uma vista frontal parcial do selo de face hidrodinâmica convencional representado na figura 1B;

[0011] As Figuras 4A e 4B são vistas em seção transversal de selos de face hidrodinâmicas, de acordo com configurações da presente invenção;

[0012] A Figura 5 é uma vista frontal parcial de um selo de face hidrodinâmica, de acordo com uma configuração da invenção;

[0013] A Figura 6 é uma vista em detalhes de uma ranhura de captação, de acordo uma configuração da invenção, que ilustra geralmente área de corte configurada para criar uma ruptura dentro da camada limite de filme, e permitir o redirecionamento de um fluido de trabalho; e

[0014] A Figura 7 é um gráfico geralmente ilustrando a invariância de temperatura da face de selo com velocidades variáveis de eixo.

Descrição detalhada

[0015] Agora, a especificação faz referência a detalhes das configurações da presente invenção, cujos exemplos serão descritos e ilustrados nos desenhos anexos. Conquanto a presente invenção venha a ser descrita em conjunção com as configurações, deve ser entendido que não se pretende limitá- la. Ao contrário, a presente invenção pretende cobrir todas alternativas, modificações, e equivalentes, que serão incluídas dentro do espirito e escopo da mesma, como somente definido nas reivindicações anexas.

[0016] Referindo-se às Figuras IA, 1B, 2, onde aspectos de selos de face hidrodinâmicas 10 são ilustrados de modo geral. Como representado na Figura IA, um selo de face hidrodinâmica 10 pode compreender um primeiro e segundo anel 12, 14. O primeiro anel 12, também chamado "anel ou rotor de acoplamento", pode girar em torno de uma linha de centro 16 comumente compartilhada com respeito aos primeiro e segundo anéis 12, 14.

[0017] O primeiro anel 12 pode incluir uma ranhura 18, ou uma pluralidade ranhuras, cada uma das ranhuras da pluralidade de ranhuras tendo características, tais como aquelas que serão descritas em detalhes adicionais nesta. A ranhura 18 pode ter uma abertura 20 ao longo de uma superfície (por exemplo uma superfície circunferencial) do primeiro anel 12, sendo que a abertura 20 é provida em um diâmetro interno 22 (por exemplo como ilustrado na Figura 1B) . Geralmente, a abertura 20 da ranhura 18 é provida no lado de alta pressão 26 de uma face de selo, oposta ao lado de baixa pressão 28 da face de selo. Ou seja, se o lado de alta pressão 26 for associado ao diâmetro externo 24 do primeiro anel 12, então a abertura 20 poderá ser provida em uma superfície circunferencial do diâmetro externo 24 do primeiro anel 12, tal como geralmente ilustrado na Figura IA. Alternativamente, o lado de alta pressão 26 pode ser associado ao diâmetro interno 22 do primeiro anel 12, tal como geralmente ilustrado na figura 1B.

[0018] Para alguns conjuntos, a ranhura 18 pode ter uma profundidade uniforme ao longo da face interna 30 do primeiro anel 12. A profundidade da ranhura 18 pode ser configurada para gerar uma força hidrodinâmica. As profundidades da ranhura 18 podem variar, por exemplo, de 3,81 a 22.86 pm (150 a 900 micro-polegadas). A ranhura 18 pode ter uma barreira 32 (como geralmente ilustrado nas Figuras 3, 4A, 4B) , onde a ranhura 18 termina em algum lugar ao longo da face do primeiro anel 12. A barreira 32 pode facilitar a compressão de um fluido, tal como um gás (por exemplo, ar) , que pode resultar em um aumento de pressão na ranhura 18 do primeiro anel 12. O aumento de pressão faz a face do primeiro anel se separar ligeiramente da correspondente superfície de um componente adjacente (por exemplo, o segundo anel 14) . Esta separação pode ser da ordem de cerca de 2,54 a 15,24 pm (100 a 600 micro-polegadas). O vazamento através da seção de barreira 32 pode ser relativamente muito pequeno, em razão de o espaço ser muito pequeno entre as faces de selagem.

[0019] O segundo anel 14, também chamado "anel de selo", pode ser estacionário, em termos de rotação, mas, em certas aplicações, pode se mover na direção axial (por exemplo ao longo de uma linha de centro) 16. Uma face 14 adjacente à face de selo do anel de acoplamento 12 pode ser uma face sobreposta plana, e, por conseguinte, substancialmente plana. Em algumas configurações, as ranhuras 18 podem ser colocadas no segundo anel 14, oposta ao primeiro anel 12, embora tal configuração possa ser menos comum em conexão com configurações de ranhura espiral. Em algumas configurações, o primeiro anel 12 tendo as ranhuras 18, frequentemente, é feito de um material duro ou recebe um revestimento de face duro, com respeito ao segundo anel estacionário 14.

[0020] Em algumas configurações, para aumentar o volume de fluido (por exemplo gás) que entra na ranhura 18, de modo a criar um selo aplicado sobre um filme em uma atmosfera sub- ambiente, uma entrada, em conexão com configurações da presente invenção, tal como descrito e ilustrado abaixo, pode ser provida. Com referência às Figuras 4 a 6, configurações de ranhura, incluindo uma porção de entrada de fluido 34 e porção geradora de força hidrodinâmica 36 são geralmente ilustradas.

[0021] Em uma configuração, uma porção de entrada de fluido pode ser configurada na superfície circunferencial 22 do diâmetro externo 24 do primeiro anel 12. No entanto, a abertura 20 da ranhura 18, via porção de entrada de fluido 34, também pode ser exposta na superfície de face interna 30 do primeiro anel 12, estendendo pelo menos uma porção da porção de entrada de fluido 34, em uma direção radial além de pelo menos um de diâmetro interno 40 do segundo anel 14 ou diâmetro interno 40 do segundo anel 14, conforme o caso. Em tal configuração, quer o diâmetro interno 40 do segundo anel 14 é maior que o diâmetro interno 24 do primeiro anel 12 (i.e., expondo uma porção da face interna 30 do primeiro anel ao lado de alta pressão 26) ou o diâmetro externo 42 do segundo anel 14 é menor que o diâmetro externo 22 do primeiro anel 12 (i.e., expondo uma porção da face interna 30 do primeiro anel ao lado de alta pressão 26). Por exemplo, em uma configuração, uma porção da porção de entrada de fluido 34 pode se estender pelo menos uma extensão (Li) de 0,254 |um (0,01 polegada), em uma direção radial, além de pelo menos um de diâmetro interno 40 do segundo anel ou diâmetro externo 42 do segundo anel 14.

[0022] Em adição à porção da porção de entrada de fluido 34 ser exposta ao lado de alta pressão 26, atuando como uma abertura 20, outra porção da porção de entrada de fluido 34 pode não ser exposta ao lado de alta pressão 26, mas, ao invés, coberta pelo segundo o anel 14. Por exemplo, em uma configuração, uma porção da porção de entrada de fluido 14 pode se estender pelo menos uma extensão (Ic) de 0,254 |jm (0,01 polegada), em uma direção radial interna, além de pelo menos um de diâmetro interno 40 do segundo anel 14, dependendo da configuração empregada (OD/ID (dia externo/ dia interno)).

[0023] Como geralmente ilustrado nas Figuras 4A e 4B, a porção geradora de força hidrodinâmica pode ser relativamente rasa em profundidade em relação à porção de entrada de fluido 34, ambas, em relação à face interna 30 do primeiro anel rotativo 12. A porção geradora de força hidrodinâmica 36 pode ser configurada para desenvolver uma força hidrodinâmica para prover uma elevação durante operação. Quando o primeiro anel gira em uma particular velocidade, o fluido entra na porção geradora de força hidrodinâmica 36, e o fluido é acelerado pela inércia do primeiro anel 12, em direção à barreira 32. 0 fluido acelerado pode aumentar a pressão entre os primeiro e segundo anéis, e produzir um filme de ar hidrodinâmico. Em uma configuração, a profundidade da porção geradora de força hidrodinâmica 36 pode ser substancialmente consistente e constante, e configurada para a velocidade antecipada e pretendida, associada ao primeiro anel 12. Por exemplo, sem limitação, em várias configurações, a profundidade da porção geradora de força hidrodinâmica pode variar de cerca de 3,81 pm a cerca de 22,86 |im (150 a cerca de 900 micro-polegadas). Se a profundidade da porção geradora de força hidrodinâmica 36 for grande/ pequena demais, a força hidrodinâmica pode não ser suficientemente forte para efetuar a necessária separação entre as faces do primeiro anel rotativo 12 e o segundo anel estacionário 14.

[0024] A porção de entrada de fluido 34 pode ser mais profunda que a porção geradora de força hidrodinâmica 36 da ranhura 18. Em algumas configurações, a profundidade (di) da porção de entrada de fluido pode ser suficientemente profunda, de modo a não desenvolver uma força hidrodinâmica ou hidrostática (por exemplo força de elevação (lift-off)) naquela região. Por exemplo, em várias configurações, a profundidade di da porção 34 pode ser cerca de três a dez vezes mais profunda que a porção geradora de força hidrodinâmica 36. Em uma configuração, a profundidade (di) da porção de entrada de fluido 34 pode ser substancialmente constante e passar para uma porção geradora de força hidrodinâmica 36 via degrau 38, por exemplo, como geralmente ilustrado na Figura 4B. Em outra configuração, a profundidade (di) da porção de entrada de fluido 34 pode ser inclinada, sendo que a profundidade minima (di-min) da porção de entrada de fluido 34 fica mais próxima do degrau de transição 38, da porção de entrada de fluido 34 para a porção geradora de força hidrodinâmica 36, por exemplo, como geralmente ilustrado na Figura 4A. Em tal configuração, a profundidade minima (di-min) da porção de entrada de fluido 34 pode ser uma profundidade de cerca de três vezes a cerca de dez vezes mais profunda que a profundidade (dh) da porção geradora de força hidrodinâmica 36. Em várias configurações, a profundidade minima (di-min) da porção de entrada de fluido 34 pode ser uma profundidade entre cerca de 0,508 pm a 0,635 pm (0,02 a cerca de 0,025 polegada).

[0025] Em uma configuração, a largura (Wi) da porção de entrada de fluido 34 pode ser substancialmente igual à largura (Wi) da porção geradora de força hidrodinâmica 36, por exemplo, como geralmente ilustrado na Figura 3. Em outra configuração, a largura (Wi) da porção de entrada de fluido 34 pode ser maior que a largura (Wh) da porção geradora de força hidrodinâmica 36, tal como geralmente ilustrado em conexão com as Figuras 5, 6. A maior largura (Wi) da porção de entrada de fluido 34 pode aumentar a extensão Li da porção de entrada de fluido 34. Em algumas configurações, por exemplo, como geralmente ilustrado nas Figuras 5 e 6, a largura maior da porção de entrada de fluido 34 em relação à porção geradora de força hidrodinâmica 36 pode criar uma "área de corte"("chopper área") que pode aumentar a quantidade ou volume de fluido circundante captado pela porção de entrada de fluido 34. A área de corte pode ter um raio de captação ("scooping radius") (por exemplo raio de captação 44), que é provido próximo de uma extremidade da porção de entrada de fluido 34, e, em algumas configurações, um degrau de transição 38 pode ser configurado para criar rupturas na camada limite de fluido circundante.

[0026] Em algumas configurações, a porção de entrada de fluido 34 pode ser configurada para servir como plenumde entrada para a porção geradora de força hidrodinâmica 36. Ao invés de criar forças hidrodinâmicas ou hidrostáticas, uma porção de entrada de fluido 34, comparativamente mais profunda, pode ser configurada para provocar a ruptura da camada limite de fluido, e criar correntes Eddy dentro da porção de entrada de fluido 34. A ruptura, causada pela porção de entrada de fluido 34, pode aumentar a captação e redirecionamento do fluido no lado de alta pressão 26 da porção geradora de força hidrodinâmica 36 da ranhura 18. Ou seja, em algumas configurações, a ruptura causada pela porção de entrada de fluido 34 do primeiro anel 12 pode super-carregar uma porção geradora de força hidrodinâmica 36, relativamente rasa da ranhura 18, para criar uma pressão significativamente mais alta que a pressão do sistema e/ou que a pressão ambiente. Assim, a energia cinética associada à porção de entrada de fluido 34 do primeiro anel 12 pode ser transformada em energia potencial, na forma de pressão de fluido comprimido, dentro da porção geradora de força hidrodinâmica 34. Este efeito pode ser especialmente benéfico em aplicações aeroespaciais, que enfrentam condições de uma atmosfera sub-ambiente. Usando alguns dos aspectos acima, uma quantidade maior de fluido pode ser aprisionada e resultando em um filme de fluido mais robusto, grosso, e consistente, entre o primeiro anel 12 e o segundo anel 14.

[0027] Uma configuração da presente invenção foi testada em um ambiente de trabalho simulado. Os resultados associados ao teste foram incluídos no gráfico da Figura 7. O gráfico geralmente ilustra uma invariância de temperatura com velocidade de eixo variável com referência ao tempo transcorrido. Várias temperaturas foram medidas, incluindo temperatura de face de selo ao longo da curva 52. A velocidade de eixo (em RPM) também é mostrada ao longo da curva 46, ilustrada na velocidade de eixo versustempo transcorrido e sobreposto com respeito à temperatura versustempo transcorrido, para correlacionar temperatura e velocidade de eixo com respeito ao tempo transcorrido. Como geralmente mostrado na Figura 7, a temperatura de face de selo, como ilustrado pela curva 48, permanece razoavelmente constante com qualquer variação que coincida com mudanças com respeito à velocidade de eixo, como visto na curva 46. Isto pode ser indicativo de uma provisão de filme suficiente entre os anéis de selo. Em teste similar, usando um desenho de ranhura convencional, a temperatura de face de selo aumentou de modo mais significativo para uma dada velocidade de eixo, que pode ser indicativo de uma provisão de uma quantidade menor de filme entre os anéis de selo.

[0028] Deve ser notado que os desenhos visam ilustrar vários conceitos sem, contudo, limitar a presente invenção. Uma ampla gama de mudanças e modificações nas configurações descritas acima, como aparente àqueles habilitados na técnica, é contemplada. Portanto, pretende-se que a descrição detalhada acima tenha um caráter ilustrativo, ao invés de limitante, e deve ser entendido que o espirito e escopo serão definidos somente pelas reivindicações, incluindo todos seus equivalentes.

Claims

1. Selo de face hidrodinâmica, caracterizadopelo fato de compreender: - um primeiro anel rotativo (12), tendo uma face interna (30); - um segundo anel estacionário (14), tendo uma face interna adjacente à face interna (30) do primeiro anel rotativo (12); sendo que a face interna (30) do primeiro anel rotativo (12) inclui uma ranhura (18), tendo uma porção de entrada de fluido (34) e uma porção geradora de força hidrodinâmica (36), a porção de entrada de fluido (34) da ranhura (18) tem uma profundidade (di) maior que a porção geradora de força hidrodinâmica (36) da ranhura (18), e a porção de entrada de fluido (34) tem uma profundidade minima (di) configurada para criar uma pressão mais alta que uma pressão circundante em torno do primeiro anel rotativo (12), conquanto sem gerar uma força hidrodinâmica ou hidrostática na porção de entrada de fluido (34); e sendo que a profundidade (di) da porção de entrada de fluido (34) da ranhura (18) está entre cerca de 0,051 milímetro e cerca de 0,635 milímetro.

2. Selo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de a porção de entrada de fluido (34) da ranhura (18) ser localizada em um diâmetro externo (24) do primeiro anel rotativo (12) .

3. Selo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de a porção de entrada de fluido (34) da ranhura (18) ser localizada em um diâmetro interno (22) do primeiro anel rotativo (12).

4. Selo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de a porção de entrada de fluido (34) da ranhura (18) ser mais larga que a porção geradora de força hidrodinâmica (36) e a largura adicional da porção de entrada de fluido (34) formar um raio de captação localizado próximo de uma extremidade da porção de entrada de fluido (24) e uma área de degrau de transição (38) entre a porção de entrada de fluido (24) e a porção geradora de força hidrodinâmica (36), sendo que o raio de captação é configurado para gerar uma perturbação na camada limite circundante de um fluido.

5. Selo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de toda a porção hidrodinâmica da ranhura (18) ser localizada entre o primeiro anel rotativo (12) e o segundo anel estacionário (14).

6. Selo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a profundidade minima (di) da porção de entrada de fluido (34) ser pelo menos três vezes mais profunda do que uma profundidade (dh) da porção geradora de força hidrodinâmica (36) da ranhura (18) .

7. Selo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a profundidade minima (di) da porção de entrada de fluido (34) ser entre três vezes e dez vezes mais profunda do que uma profundidade (dh) da porção geradora de força hidrodinâmica (36) da ranhura (18).

8. Selo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a porção de entrada de fluido (34) ser inclinada, de modo que a profundidade (di) da porção de entrada de fluido (34) diminui em direção à porção geradora de força hidrodinâmica (36) da ranhura (18).

9. Selo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a profundidade (di) da porção de entrada de fluido (34) ser substancialmente constante.

10. Selo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de uma largura (Wi) da porção de entrada de fluido (34) da ranhura (18) ser mais larga que uma largura (Wh) da porção geradora de força hidrodinâmica (36) da ranhura (18).

11. Selo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a porção geradora de força hidrodinâmica (36) da ranhura (18) ter forma espiral.

12. Selo de face hidrodinâmica, caracterizado pelo fato de compreender: - um primeiro anel rotativo (12) tendo um diâmetro interno (22) e um diâmetro externo (24); - um segundo anel estacionário (14) tendo um diâmetro interno (40) e um diâmetro externo (42); sendo que o primeiro anel rotativo (12) inclui uma ranhura (18) tendo uma porção de entrada de fluido (34) e uma porção geradora de força hidrodinâmica (36) localizada em uma face (30) do primeiro anel (12), e a porção de entrada de fluido (34) da ranhura (18) sendo configurada para criar uma pressão mais alta que a pressão circundante em torno do primeiro anel rotativo (12), sem gerar uma força hidrodinâmica ou hidrostática na porção de entrada de fluido (34), pelo menos um do diâmetro interno (40) do segundo anel estacionário (14) é maior que o diâmetro interno (22) do primeiro anel rotativo (12) ou o diâmetro externo (42) do segundo anel estacionário (14) é menor que o diâmetro externo (24) do primeiro anel rotativo (12), e em pelo menos uma porção da porção de entrada de fluido (34) da ranhura (18) se estende radialmente além de pelo menos um do diâmetro interno (40) do segundo anel estacionário (14) ou o diâmetro externo (42) do segundo anel estacionário (14); e sendo que a profundidade (di) da porção de entrada de fluido (34) da ranhura (18) está entre cerca de 0,051 milímetro e cerca de 0,635 milímetro.

13. Selo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizadopelo fato de a porção da porção de entrada de fluido (34) se estendendo radialmente além de pelo menos um do diâmetro interno (40) do segundo anel estacionário (14) ou o diâmetro externo (42) do segundo anel estacionário (14) ser pelo menos cerca de 0,25 milímetro.

14. Selo, de acordo com a reivindicação 12, caracterizadopelo fato de outra porção da porção de entrada de fluido (34) da ranhura (18) se estender radialmente para dentro de pelo menos um do diâmetro interno (40) do segundo anel estacionário (14) ou do diâmetro externo (42) do segundo anel estacionário (14).

15. Selo, de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de a outra porção da porção de entrada de fluido (34) da ranhura (18) se estendendo para dentro de pelo menos um do diâmetro interno (40) do segundo anel estacionário (14) ou diâmetro externo (42) do segundo anel estacionário (14) ser pelo menos cerca de 0,25 milímetro.

16. Selo de face hidrodinâmica, caracterizadopelo fato de compreender: - um primeiro anel rotativo (12) tendo uma face interna (30), um diâmetro interno (22), e um diâmetro externo (24); - um segundo anel estacionário (14) tendo uma face interna adjacente à face interna (30) do primeiro anel rotativo (12), um diâmetro interno (40), e um diâmetro externo (42); sendo que a face interna (30) do primeiro anel (12) inclui uma ranhura (18) tendo uma porção de entrada de fluido (34), e uma porção geradora de força hidrodinâmica (36) localizada na face interna (30) do primeiro anel (12), a porção de entrada de fluido (34) da ranhura (18) sendo configurada para criar uma pressão maior que uma pressão circundante em torno do primeiro anel rotativo (12), sem, contudo, gerar uma força hidrodinâmica ou hidrostática na porção de entrada de fluido (34); sendo que a porção de entrada de fluido (34) da ranhura (18) tem uma profundidade (di) maior que a porção geradora de força hidrodinâmica (36) da ranhura (18), e uma profundidade minima (di) da porção de entrada de fluido (34) é configurada para criar uma pressão mais alta que a pressão circundante em torno do primeiro anel rotativo (12), sem, contudo, gerar uma força hidrodinâmica ou hidrostática na porção de entrada de fluido (34) ; sendo que pelo menos um de diâmetro interno (40) do segundo anel estacionário (14) é maior que o diâmetro interno (22) do primeiro anel rotativo (12) ou o diâmetro externo (52) do segundo anel estacionário (14) é menor que o diâmetro externo (24) do primeiro anel rotativo (12), e pelo menos uma porção da porção de entrada de fluido (34) da ranhura (18) se estende radialmente além de pelo menos um de diâmetro interno (40) do segundo anel estacionário (14) ou do diâmetro externo (42) do segundo anel estacionário (14); e sendo que a profundidade (di) da porção de entrada de fluido (34) da ranhura (18) está entre cerca de 0,051 milímetro e cerca de 0,635 milímetro.

17. Selo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato de a profundidade minima (di) da porção de entrada de fluido (34) ser entre três vezes a dez vezes a profundidade da porção geradora de força hidrodinâmica (36) da ranhura (18).

18. Selo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato de a porção da porção de entrada de fluido (34) da ranhura (18) que se estende radialmente além de pelo menos um do diâmetro interno (40) do segundo anel estacionário (14) ou do diâmetro externo (42) do segundo anel estacionário (14) ser pelo menos cerca de 0,25 milímetro.

19. Selo, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de a velocidade rotacional do primeiro anel rotativo (12) ser cerca de 20.000 RPM.