針對(duì)帶遮流板的低滯后刷式密封結(jié)構(gòu),采用經(jīng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)修正的多孔介質(zhì)模型,對(duì)3種減壓腔軸向尺寸的結(jié)構(gòu)在不同上下游壓差下的三維泄漏流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬,對(duì)這3種結(jié)構(gòu)在壓差上升和下降過程中呈現(xiàn)的泄漏系數(shù)滯后效應(yīng)進(jìn)行數(shù)值分析。研究結(jié)果表明:經(jīng)試驗(yàn)修正的多孔介質(zhì)模型能較好地預(yù)測(cè)低滯后刷式密封結(jié)構(gòu)的泄漏量;不同減壓腔軸向尺寸的低滯后刷式密封的壓力分布趨勢(shì)基本相同,減壓腔使刷束和后擋板間幾乎不存在壓力梯度;隨著壓差的上升,泄漏系數(shù)先迅速增大后趨于定值;減壓腔軸向尺寸為0.5 mm時(shí)泄漏系數(shù)最小,但其表現(xiàn)出的滯后效應(yīng)更顯著。研究結(jié)果可為低滯后刷式密封泄漏特性滯后效應(yīng)研究及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。 

【文章來(lái)源】：潤(rùn)滑與密封. 2020,45(10)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

低滯后刷式密封結(jié)構(gòu)示意

因遮流板結(jié)構(gòu)的非軸對(duì)稱,文中對(duì)低滯后刷式密封建立三維計(jì)算模型。根據(jù)遮流板結(jié)構(gòu)在周向的周期重復(fù)性,為減少計(jì)算量,計(jì)算域選取周向8°的扇區(qū),其中遮流板包括圖2所示虛線范圍內(nèi)一個(gè)完整的狹縫及該狹縫與兩個(gè)相鄰狹縫之間區(qū)域的一半。建立的計(jì)算域如圖3所示,可將其分為上游流體域、遮流板、刷束區(qū)與下游流體域。計(jì)算域的進(jìn)口設(shè)置為壓力進(jìn)口邊界,出口設(shè)置為壓力出口邊界,其條件參數(shù)如表2所示;前后表面設(shè)置為周期邊界;所有壁面均設(shè)為無(wú)滑移靜止壁面邊界。

采用ICEM-CFD軟件對(duì)計(jì)算域進(jìn)行網(wǎng)格劃分。為了消除網(wǎng)格疏密程度對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響,分別采用單元總數(shù)為39萬(wàn)、47萬(wàn)、62萬(wàn)、78萬(wàn)、94萬(wàn)和100萬(wàn)的六套網(wǎng)格進(jìn)行計(jì)算,并對(duì)泄漏量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。結(jié)果表明當(dāng)網(wǎng)格數(shù)大于78萬(wàn)時(shí),泄漏量基本不變,如圖4所示。因此文中采用94萬(wàn)的網(wǎng)格進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。根據(jù)所采用的SST湍流模型對(duì)近壁區(qū)網(wǎng)格的要求,壁面第一層網(wǎng)格高度設(shè)置為0.02 mm,對(duì)應(yīng)的y+<5。刷束區(qū)域、轉(zhuǎn)子表面附近及遮流板狹縫處均進(jìn)行網(wǎng)格加密處理,如圖5所示。圖5 周期面網(wǎng)格


本文編號(hào)：3354470