孔型阻尼密封静子面几何参数对泄漏特性的综合影响
编号:476
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更新:2023-02-14 16:44:30
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口头报告
摘要
柱面气膜密封广泛用于汽轮机和航空燃气轮机等旋转机械中,对于控制介质泄漏和提高机组运行效率至关重要。透平机械中所用的柱面气膜密封型式多样,如迷宫密封、蜂窝密封、孔型阻尼密封、袋式阻尼密封和刷式密封等。因加工成本低廉和结构简单,在铝制静子面上采用电火花或钻铣等方式加工的孔型阻尼密封逐渐得到重视,并已在压缩机轴端密封中得到成功应用。孔型阻尼密封的型孔形状和结构参数对其泄漏特性影响显著,然而目前对于密封静子面几何参数在不同几何工况情况下对泄漏特性的影响并不清晰。基于自主开发的平板密封泄漏测试平台,获得了多工况下不同静子面几何参数密封的泄漏特性,探讨了间隙密封泄漏特性的影响因素。采用ANSYS Fluent软件数值模拟了密封间隙内流体的三维流场及湍动能耗散率,分析了不同密封间隙和流态下间隙密封的主要流阻效应;提出了开孔间隙密封与光滑面密封的泄漏特性包络模型,获得了孔腔几何参数对包络模型的影响。同时,进一步探讨了孔腔三维截面形状和二维轮廓形状对密封泄漏特性的影响,完善其密封面孔腔结构的参数设计方法。研究结果表明:间隙流态为层流时,泄漏特性主要受到密封面开孔面积的影响;当流态为湍流时,泄漏特性受到密封面开孔面积、开孔形状、开孔大小及深度的综合影响;进一步,密封面开孔面积相同但在其孔腔出口处具有尖锐形状的型孔类型,如轴向倾斜孔、叶型孔、燕尾型孔可在孔腔内部或出口处产生低速漩涡区,从而进一步降低泄漏率。 关键词:孔型阻尼密封;泄漏特性;孔腔设计;实验研究
稿件作者
张璇 江锦波 彭旭东*张璇 江锦波 彭旭东*
浙江工业大学 机械工程学院,浙江 杭州,310014
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