旋转诱导轮缘密封不稳定流动特性及结构优化

摘要：

针对无主流非均匀压力场影响下旋转诱导轮缘密封非定常流动问题,采用经旋转封闭腔试验验证的大涡模拟方法,研究了封闭轮缘密封腔内流动的不稳定性,在此基础上针对典型轴向与径向密封和实际发动机中可见的斜向密封等3种结构进行非定常雷诺平均数值计算,研究了典型轮缘密封结构下密封区域瞬时流场特性,并采用快速傅里叶变换与互相关分析方法揭示了轮缘密封区域大尺度涡结构的动力学特性,最后给出了不同轮缘密封结构的旋转诱导封严特性及密封结构优化的启示.研究结果表明:旋转诱导轮缘密封流具有固有不稳定特性,在轮缘间隙区域产生了一系列大尺度涡结构,它们沿周向以低于转子的速度传播,旋涡频率、转速与个数取决于轮缘密封类型,总体上旋转诱导斜向密封的封严效率优于轴向与径向密封.

关键词：轮缘密封、不稳定流动、旋转诱导、燃气入侵、封严特性

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资助基金：国家自然科学基金51779051,51406039;中央高校基本科研业务费专项资金面向国家重大需求培育计划HEUCFP201720;黑龙江省自然科学基金QC2016059

在线出版日期：2019-08-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：753-766