蜂窝密封内部耗散机理的数值研究
发布时间：2017-08-14 00:23
本文关键词：蜂窝密封内部耗散机理的数值研究
【摘要】：在透平机械的转动部分和静止部分不可避免的会有间隙，间隙导致工质由高压侧流向低压侧造成泄漏。随着透平机械向高温、高压、大容量方向发展，间隙的泄漏损失便成为透平机械的一项主要损失，密封技术是减少泄漏损失的有效措施。 蜂窝密封作为一种可磨耗的先进密封，虽然己经广泛地应用到各类旋转机械中，但缺少相关的理论研究，为使其密封机理更加透彻，本文通过数值方法对蜂窝密封的泄漏流动特性进行了研究。 文中采用RNGk-ff两方程紊流模型和三维Navier-Stokes方程技术，数值求解方法采用SIMPLE算法，以商业软件Fluent作为计算平台。主要通过数值方法对比蜂窝密封和迷宫密封的内部流场，从流场细节、涡系结构、湍动能耗散等角度分析两种密封的流动特性，，发现蜂窝密封特殊六边形蜂窝结构可以把泄漏流分割成许多小涡流，有效阻滞环向流动，具有优良的封严性。 其次，从压比、蜂窝芯格尺寸、蜂窝深度、蜂窝壁厚等因素分析蜂窝密封的泄漏流动特性，结果表明：随着压比的增加，蜂窝密封泄漏量增加的趋势在减缓；蜂窝芯格尺寸越小，泄漏量越少；蜂窝深度越大，泄漏量越小，但当蜂窝深度大于4mm时，泄漏量减少的趋势变小；随着蜂窝壁厚的增加，泄漏量略有减小。
【关键词】：蜂窝密封 数值模拟 泄漏量 流场 泄漏特性
【学位授予单位】：东北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH136
【目录】：
- 摘要6-7
- Abstract7-11
- 第1章 绪论11-19
- 1.1 课题背景及研究意义11
- 1.2 迷宫密封介绍11-13
- 1.2.1 迷宫密封简介11-12
- 1.2.2 迷宫密封封严机理12-13
- 1.3 蜂窝密封介绍！13-16
- 1.3.1 蜂窝密封简介13-15
- 1.3.2 蜂窝密封封严机理15-16
- 1.4 蜂窝密封的研究现状16-17
- 1.5 本文研究的主要内容17-19
- 第2章 CFD基本理论介绍19-29
- 2.1 CFD软件简介19-21
- 2.2 数值计算理论21-25
- 2.2.1 控制方程21-22
- 2.2.2 湍流模型22-25
- 2.2.3 壁面函数法25
- 2.3 网格生成技术25-26
- 2.4 边界条件26-28
- 2.5 本章小结28-29
- 第3章 蜂窝密封和迷宫密封流场数值分析29-46
- 3.1 计算模型和数值模拟方法29-31
- 3.1.1 几何模型29-30
- 3.1.2 网格生成30-31
- 3.1.3 流体物性及边界条件31
- 3.2 数值计算结果验证31-33
- 3.3 密封流场结构分析33-37
- 3.3.1 迷宫密封流场结构分析33-34
- 3.3.2 蜂窝密封流场结构分析34-37
- 3.4 蜂窝密封和迷宫密封封严性能对比研究37-44
- 3.4.1 蜂窝密封和迷[芊庑孤┝勘冉
本文编号：669821
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