液氧涡轮泵阻尼密封设计与动力学特性研究

摘要：

为评估进口高预旋对动密封性能的影响,提出了能够同时模拟动密封进口压力场和速度场的"虚拟旁路边界"计算模型和动密封非定常流体激振数值预测方法.针对某型液氧涡轮泵离心叶轮前凸肩动密封,开展了迷宫、蜂窝和孔型阻尼密封方案设计、性能比较和深度变推力发动机涡轮泵密封动力学适应性研究,比较了液氧涡轮泵额定工况下 3 种动密封方案性能,计算分析了 6 种发动机推力负荷(10%～100%)、高进口预旋(预旋比为 0.77)下孔型阻尼密封的泄漏量和转子动力特性系数.结果表明:在额定工况下,相比于迷宫密封,蜂窝和孔型阻尼密封具有更优的封严性能(泄漏流量分别减小了 17.9%和 17.5%)和动力学性能(同步频率下有效阻尼分别增大了 180%和87%,穿越频率从 661 Hz分别减小到了 287 Hz和 275 Hz);在发动机深度变推力工况下,孔型阻尼密封具有较大的同步频率有效阻尼;受高进口预旋的影响,有效阻尼的穿越频率随推力负荷的增大而显著增大(从 50 Hz增大到 430 Hz),减小了密封提供正阻尼的抑振频率区间;在大推力工况下,可通过在密封入口设置防旋板等止旋装置减小预旋、提高转子稳定性.

关键词：液氧涡轮泵、孔型阻尼密封、泄漏特性、深度变推力工况、转子稳定性

所属期刊栏目：57

分类号：TK49(内燃机)

资助基金：国家自然科学基金52176042

在线出版日期：2023-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：43-53,61