發(fā)布時(shí)間：2021-08-26 22:18

　　具有優(yōu)良封嚴(yán)性能和對轉(zhuǎn)子的瞬時(shí)偏心渦動適應(yīng)性很強(qiáng)的刷式密封在透平機(jī)械間隙流動控制中得到應(yīng)用。論文實(shí)驗(yàn)和數(shù)值研究了迷宮密封和兩種刷絲束與轉(zhuǎn)子間隙c（0.7 mm、0.8 mm）的單級迷宮刷式密封在轉(zhuǎn)速0³000 r/min和壓比1.1²范圍的泄漏特性。研究表明:迷宮刷式密封的封嚴(yán)性能優(yōu)于迷宮密封,泄漏量隨壓比和密封間隙c的增大而增大;迷宮刷式密封泄漏遲滯效應(yīng)隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速升高而減弱。刷絲束的上下表面的徑向壓差和上下游面的軸向壓差隨壓比的增大和密封間隙c的減小而增大,進(jìn)而刷絲束閉合效應(yīng)和軸向彎曲程度增大.論文工作為迷宮刷式密封設(shè)計(jì)和泄漏特性分析提供參考。 

【文章來源】：工程熱物理學(xué)報(bào). 2020,41(10)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

圖２密封實(shí)驗(yàn)件實(shí)物圖??Ｆｉｇ．?２?Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈ?ｏｆ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｓｅａｌｓ??

?０．２??０．４??０．６??０．８??１．０??（ｂ）?０．８?ｍｍ間隙迷宮刷式密封??圖１２刷絲束上下表面靜壓力ｐ沿軸向分布（ｎ二０?ｒ／ｍｉｎ）??Ｆｉｇ．?１２?Ｓｔａｔｉｃ?ｐｒｅｓｓｕｒｅｓ?（ｐ）?ｏｆ?ｔｈｅ?ｕｐｐｅｒ?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｌｏｗｅｒ??ｓｕｒｆａｃｅ?（ｎ＝０?ｒ／ｍｉｎ）??承受過大的軸向壓差，會發(fā)生刷絲折損，造成密封??泄漏量急劇增大。因此，在設(shè)計(jì)刷式密封時(shí)，應(yīng)保證??刷絲束具有足夠的強(qiáng)度從而避免刷絲束在大的軸向??壓差下發(fā)生劇烈變形。??圖１１刷絲束上下游表面靜壓差Ａｐｒ沿徑向分布（ｎ＝０?ｒ／ｍｉｎ）??Ｆｉｇ．?１１?Ｓｔａｔｉｃ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ?（Ａｐｒ）?ｏｆ?ｔｈｅ?ｕｐｓｔｒｅａｍ??ｓｕｒｆａｃｅ?ａｎｄ?ｔｈｅ?ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ?ｓｕｒｆａｃｅ（ｎ＝０?ｒ／ｍｉｎ）??圖１２給出了轉(zhuǎn)子靜止?fàn)顟B(tài)下０．７?ｍｍ和０．８?ｍｍ??ｏ?ｏ?ｏ?ｏ??４?３?２?１??Ｅｓ／＾ｖ??

ｎ多孔介質(zhì)模型的數(shù)值方法，研究了轉(zhuǎn)速、壓??比、壓力載荷歷程以及刷絲束與轉(zhuǎn)子間隙對迷宮刷??式密封泄漏特性的影響規(guī)律，并與高低齒迷宮密封??進(jìn)行了比較，為迷宮刷式密封的應(yīng)用及改進(jìn)設(shè)計(jì)提??供參考。??１模型和數(shù)值方法??１．１密封幾何參數(shù)??本文利用刷式密封泄漏特性研究旋轉(zhuǎn)密封實(shí)驗(yàn)??臺［１５１對高低齒迷宮密封和兩種不同刷絲束與轉(zhuǎn)軸??間隙（〇．７?ｍｍ、０．８?ｍｍ）的單級迷宮刷式密封在不同??轉(zhuǎn)速和壓比條件下的泄漏流量進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測量。密??封的結(jié)構(gòu)及其尺寸（單位ｍｍ）如圖１和表１所示，單??級迷宮刷式密封是將高低齒迷宮密封的下游的一個(gè)??迷宮長齒替換為刷式密封。圖２給出了實(shí)驗(yàn)所用密封??環(huán)實(shí)物圖及刷式密封實(shí)物圖，刷絲材質(zhì)為Ｈａｙｎｅｓ２５，??圖２密封實(shí)驗(yàn)件實(shí)物圖??Ｆｉｇ．?２?Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈ?ｏｆ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｓｅａｌｓ??表ｉ刷式密封幾何參數(shù)??Ｔａｂｌｅ?１?Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?ｏｆ?ｂｒｕｓｈ?ｓｅａｌｓ??參數(shù)??數(shù)值??轉(zhuǎn)子直徑??４００??前夾板內(nèi)徑乃１／ｍｍ??４０８．２??密封外徑乃２／ｍｍ??４２２．８??圍欄高度Ｈ／ｍｍ??１．４??刷絲束厚度ｗ／ｍｍ??１．６??刷絲束與轉(zhuǎn)子間隙ｃ／ｍｍ??０．７，?０．８??刷絲直徑ｄ／ｍｍ??０．０７２??刷絲傾斜角少／（°）??４５??１．２多孔介質(zhì)模型與計(jì)算網(wǎng)格??如式（１）所示，本文用于模擬刷絲束內(nèi)部流動??的多孔介質(zhì)模型是在動量方程中添加阻力源項(xiàng)ｆｂｉ，??該模型的詳細(xì)推導(dǎo)過程參見文獻(xiàn)［１５］？［１９］。??ｄ（ｐｕｊＵｊ）??ｄ（７ｉｊ??ｄｘｊ??Ｆｈｉ??⑴??式

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]刷式密封對透平級氣動性能影響的研究[J]. 劉璐園,張?jiān)獦?李軍,張家培,劉曉瀾,楊銳,楊建道.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]刷式密封泄漏流動及傳熱特性的研究第一部分:泄漏特性[J]. 張?jiān)獦?王妍,晏鑫,李軍.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2017(03)
[3]考慮刷絲變形的刷式密封摩擦熱效應(yīng)研究[J]. 邱波,李軍,豐鎮(zhèn)平.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2013(11)
[4]兩級刷式密封泄漏特性的實(shí)驗(yàn)與數(shù)值研究[J]. 邱波,李軍,馮增國,江生科,孔祥林.  西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(07)
[5]基于CFD和FEM方法的刷式密封傳熱特性研究[J]. 邱波,李軍,陳春新,豐鎮(zhèn)平.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2012(12)



本文編號：3365074