迷宮密封作為透平機(jī)械的重要部件,直接影響著其工作效率。隨著透平機(jī)械向高參數(shù)方向發(fā)展,由密封引起的泄漏損失與密封氣流激振問題日益突出。因此開展迷宮密封封嚴(yán)機(jī)理與新型抑振密封結(jié)構(gòu)的研究具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。本文通過理論、實(shí)驗(yàn)、數(shù)值相結(jié)合的方式系統(tǒng)的對迷宮密封封嚴(yán)機(jī)理與新型抑振密封結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。理論分析了密封流體動力學(xué)基礎(chǔ)、泄漏量公式以及動力特性理論求解模型;設(shè)計(jì)搭建了迷宮密封風(fēng)阻溫升特性實(shí)驗(yàn)臺,測量了壓比、轉(zhuǎn)速對迷宮密封風(fēng)阻溫升特性的影響規(guī)律;建立了迷宮密封風(fēng)阻溫升、熱力學(xué)焓熵理論以及轉(zhuǎn)子多頻橢圓渦動求解模型,揭示了迷宮密封封嚴(yán)機(jī)理,最后從降低流體動壓效應(yīng)角度提出了一種新型抑振密封結(jié)構(gòu)。研究結(jié)果表明:風(fēng)阻溫升效應(yīng)產(chǎn)生的原因是泄漏氣流與轉(zhuǎn)子相互摩擦,氣流吸收這部分摩擦熱導(dǎo)致溫度升高。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速越高,風(fēng)阻溫升效應(yīng)越強(qiáng),壓比的增大會導(dǎo)致對流換熱加強(qiáng),風(fēng)阻溫升效應(yīng)減弱;熵增的大小反映了迷宮密封內(nèi)氣體熱力學(xué)效應(yīng)的程度,氣體熱力學(xué)效應(yīng)越充分,熵增的幅度就越小,密封封嚴(yán)效果就越好。壓比、偏心率和密封間隙是通過影響迷宮密封內(nèi)氣體熱力學(xué)效應(yīng)來影響密封泄漏量的;偏心轉(zhuǎn)子密封流體動壓效應(yīng)是產(chǎn)生密封氣流激振的主要原因。隨著偏心率的增大,轉(zhuǎn)子系統(tǒng)穩(wěn)定性降低。新型浮動式自同心密封結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性表明,在小偏心率情況下,該結(jié)構(gòu)具有自適應(yīng)同心功能。
【學(xué)位單位】：沈陽航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：V229
【部分圖文】：

供氣最大壓力為 1 MPa。利用油潤滑系統(tǒng)對實(shí)驗(yàn)臺的軸承和增速器組成，直流電動機(jī)功率為 15 KW，選用傳動比為后，增速器輸出端的最高轉(zhuǎn)速可達(dá)到 6000 r min 1，可在 0~宮密封風(fēng)阻溫升特性實(shí)驗(yàn)研究。壓 機(jī) 儲 罐分 缸密封實(shí)驗(yàn)缸閥門高精度渦街流量電機(jī)數(shù)采 錄儀筆 本溫度、壓力測量點(diǎn)壓力表增速圖 3.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖

迷宮密封網(wǎng)格劃分

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本文編號：2834048