為了提高火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)效益,高性能的浮動(dòng)間隙密封技術(shù)成為進(jìn)一步提高液體火箭渦輪泵效率的重要途徑。由于能夠自適應(yīng)轉(zhuǎn)子的振動(dòng),浮動(dòng)間隙密封的間隙高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于固定式間隙密封,顯著地降低工質(zhì)泄漏,明顯地提高發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率。為了明晰浮動(dòng)間隙密封的工作機(jī)理和其對(duì)渦輪泵軸系動(dòng)力學(xué)特性的影響,本文提出浮動(dòng)間隙內(nèi)瞬態(tài)流體激勵(lì)模型,建立浮動(dòng)間隙密封動(dòng)力學(xué)模型,研究浮動(dòng)間隙密封的運(yùn)動(dòng)機(jī)理,提出預(yù)測自鎖區(qū)間的計(jì)算方法,研究浮動(dòng)間隙密封自鎖位置對(duì)轉(zhuǎn)子振動(dòng)的影響,研究非自鎖時(shí)浮動(dòng)間隙密封的渦動(dòng)運(yùn)動(dòng)及其對(duì)轉(zhuǎn)子振動(dòng)的影響。主要研究內(nèi)容包括:針對(duì)浮動(dòng)間隙密封與轉(zhuǎn)子之間的任意運(yùn)動(dòng),根據(jù)浮動(dòng)間隙內(nèi)流體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),建立間隙內(nèi)流體瞬態(tài)整體流動(dòng)模型,計(jì)算間隙內(nèi)流體瞬態(tài)激勵(lì)力。研究表明,整體流動(dòng)模型能夠準(zhǔn)確地計(jì)算間隙內(nèi)的湍流阻力和流場分布,計(jì)算精度幾乎與CFD方法相同,間隙流體瞬態(tài)激勵(lì)模型的計(jì)算精度高于傳統(tǒng)攝動(dòng)激勵(lì)模型,與試驗(yàn)數(shù)據(jù)能夠很好地吻合。為了研究浮動(dòng)間隙密封的運(yùn)動(dòng)機(jī)理,建立浮動(dòng)間隙密封動(dòng)力學(xué)模型,研究浮動(dòng)間隙密封的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,分析自鎖時(shí)浮動(dòng)間隙密封承受流體載荷的變化規(guī)律,提出預(yù)測自鎖區(qū)間的方法。研究表明,浮動(dòng)間隙密封具有跟...

【文章頁數(shù)】：158 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1浮動(dòng)間隙密封結(jié)構(gòu)原理圖

結(jié)構(gòu)原理如圖1-1所示。當(dāng)渦輪泵啟動(dòng)時(shí)，高壓腔內(nèi)的流體將浮動(dòng)間隙密封壓緊在支撐壁面上，同時(shí)密封間隙內(nèi)的流體激勵(lì)推動(dòng)浮動(dòng)間隙密封向轉(zhuǎn)軸渦動(dòng)中心運(yùn)動(dòng)。隨著間隙密封與轉(zhuǎn)子之間偏心距的減小，間隙內(nèi)的流體力Fhydro，接觸面上的摩擦力Ff和浮動(dòng)密封自身重力G最終達(dá)到動(dòng)力學(xué)平衡，....

圖1-2日本LE-7液氧渦輪泵中的浮動(dòng)間隙密封[5]

圖1-2日本LE-7液氧渦輪泵中的浮動(dòng)間隙密封[5]Fig.1-2ThefloatingringsealintheLE-7liquidturbopumps[5]為了提高長征系列液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和可靠性，在國防973《大推力液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)×××間隙密....

圖1-4典型的間隙密封表面織構(gòu)

間隙密封結(jié)構(gòu)，如圖1-4(c)所示，利用流體切向速度引起的離心力慣性力反向輸運(yùn)間隙流體，降低密封間隙內(nèi)的泄漏量。Childs和Gansle[28]試驗(yàn)研究螺旋槽對(duì)間隙密封泄漏量影響，結(jié)果表明在光滑壁面加工螺旋槽后，間隙泄漏量減小達(dá)27.8%,同時(shí)交叉剛度出現(xiàn)一定的降低。文....

圖1-8CFD瞬態(tài)渦動(dòng)和準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)渦動(dòng)模型

-8-圖1-8CFD瞬態(tài)渦動(dòng)和準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)渦動(dòng)模型[107]Fig1-8.Thetransientandquasi-steadyCFDwhirlingmodels[107]國外成熟的研究方法，國內(nèi)學(xué)者應(yīng)用CFD穩(wěn)態(tài)數(shù)值分析間

本文編號(hào)：4006028