考虑刷丝变形的刷式密封流场特性与力学特性流固耦合研究

发布时间：2017-08-27 04:03

  本文关键词：考虑刷丝变形的刷式密封流场特性与力学特性流固耦合研究

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【摘要】：应用双向流固耦合与动网格技术,建立了考虑刷丝变形的刷式密封流场与力学特性双向流固耦合瞬态三维求解模型.首先应用悬臂梁理论建立了刷丝的力学理论模型,将该流固耦合方法计算结果分别与理论模型和实验结果相互验证,在此基础上,分析了刷式密封的流场特性、刷丝的变形规律与应力特性以及刷式密封的滞后特性.研究结果表明:刷丝在气流力作用下会产生摆振运动,刷丝根部所受的应力也随着刷丝摆振运动而呈振荡变化;刷丝变形增大了刷丝与转子面间隙导致密封泄漏量增大,随着刷丝排数的增加,泄漏量先迅速下降,然后下降速度趋缓,最后趋于稳定;刷式密封随着末排刷丝与后挡板轴向间隙的增大,后挡板处相对压力系数逐渐降低,增加末排刷丝与后挡板的轴向间隙可有效降低滞后效应.
【作者单位】： 沈阳航空航天大学航空航天工程学部辽宁省航空推进系统先进测试技术重点实验室;中国航空发动机集团有限公司沈阳发动机研究所;
【关键词】： 刷式密封 刷丝变形 流场特性 力学特性 流固耦合
【基金】：国家自然科学基金(51675351) 辽宁省自然科学基金(20150220113) 航空科学基金(20140454)
【分类号】：V231
【正文快照】： 刷式密封是具有优良密封性能的接触式动密封,是航空发动机等旋转机械的关键部件.近年来,随着航空发动机增压比、推质比等性能的不断提高,航空发动机压力、转速等逐渐向高参数方向发展,由刷丝变形产生的泄漏损失[1-2]、滞后效应[3-4]、刷丝疲劳断裂[5]等问题较为突出,直接影响

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本文编号：744254