高转速袋型阻尼密封泄漏的特性

摘要：

采用有限元分析和计算流体动力学耦合数值分析方法（FEA/CFD）,研究了考虑转子系统由于高速旋转造成转子径向伸长效应时袋型阻尼密封的泄漏特性和流场形态.计算了密封间隙为0.13mm时,袋型阻尼密封试验件在3种压比、3种转速下的泄漏量,并与试验值和不考虑转子伸长效应的CFD数值模拟结果进行了比较,验证了所采用的FEA/CFD数值方法的可靠性（误差小于1.3%）和高转速下考虑转子伸长的必要性.研究了6种压比、6种转速下密封间隙为0.25mm的袋型阻尼密封的流场和泄漏量,分析了压比和转速对袋型阻尼密封泄漏特性的影响规律.结果表明：当压比大于0.26时,随压比的减小,袋型阻尼密封泄漏量逐渐增大;当压比减小到一定值时（π〈0.26）,泄漏流体的马赫数在最后一个密封齿间隙处达到1.0,即发生了堵塞,此时泄漏量达到与密封进口总压相对应的最大值;在高转速下,考虑和不考虑转子半径的伸长,密封泄漏量均随转速的增大而减小;在转子面周向马赫数大于0.35时,需要考虑转子半径伸长对泄漏量的影响.

关键词：袋型阻尼密封、FEA/CFD(finite、element、analysis/computational、fluid、dynamics)、高转速、转子伸长、泄漏特性、数值模拟

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分类号：V233.5(航空发动机（推进系统）)

资助基金：教育部博士点基金20100201110013;中央高校基本科研业务费专项基金

在线出版日期：2013-04-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2828-2835