带阻尼套筒的篦齿封严结构振型协调分析

首先采用有限元法对带阻尼套筒的篦齿封严结构进行振动特性的计算分析,通过建立接触面刚度矩阵模拟阻尼套筒对篦齿封严结构固有振动特性的影响,然后采用无量纲化技术对带阻尼套筒的篦齿封严结构进行振型协调分析,并得出相应结论.     

带阻尼套简的篦齿封严结构气动弹性稳定性分析

研究阻尼套筒对篦齿封严结构失稳颤振的抑制机理,采用复特征值法对带阻尼套筒的篦齿封严结构稳定性进行分析,建立一套适合工程应用的稳定性分析方法,理论分析阻尼套筒提高结构稳定性的原因并得出相应结论.     

带干摩擦的篦齿封严装置响应计算方法研究

本章首先介绍了带阻尼套筒的篦齿封严结构的形式.然后介绍了一种将谐波平衡法、动柔度法以及非线性摩擦力的数值轨迹跟踪法相接合的适用于求解带阻尼套筒的篦齿封严结构非线性响应的时频转换方法.     

篦齿封严气弹稳定性影响因素研究

为探究篦齿封严气弹失稳机制,理论分析了篦齿封严结构动力学与气弹稳定性判定公式,建立了篦齿封严结构动力特性数值求解模型与气弹稳定性求解模型,并验证该了方法的准确性;研究了篦齿环齿间距、壁厚以及转速对篦齿封严固有频率与气弹稳定性的影响规律,揭示了篦齿封严气弹失稳影响机制。研究表明：齿间距、壁厚对固有频率的影响程度随着节径数的增加而增大,对前三阶固有频率影响不大;转速对于第一阶固有频率影响最大;篦齿封严齿间距的增加会导致固有频率和气弹稳定性的下降;篦齿封严壁厚的增加可引起固有频率的升高,并且可以有效改善气弹稳定性;升高转速会引起篦齿环固有频率较明显的增加,对气弹稳定性影响较小。     

压气机级间台阶篦齿封严的封严性能研究

以压气机级间的三台阶篦齿封严结构为研究对象,研究篦齿封严间隙、篦齿深度、篦齿前后倾角、衬套开槽的深度对台阶篦齿封严的泄漏特性、温升特性和旋流特性的影响。研究结果表明:篦齿封严间隙和篦齿前倾角对封严性能有较大影响;随封严间隙的减小,实际泄漏流量明显减小、风阻温升明显增大、旋转比减小,封严间隙从1.0 mm减小到0.2 mm,实际泄漏流量减小幅度为73%,系统的风阻温升增大幅度为78 K,系统旋转比从0.33减小到0.27;随篦齿前倾角的增大,实际泄漏流量微弱减小、风阻温升微弱增大,而前倾角对系统的旋转比影响不大,前倾角从0°增大到30°,实际泄漏流量减小幅度为20%,系统风阻温升增大幅度为7 K。因此,可以通过适当减小封严间隙和增大篦齿前倾角来达到减小泄漏流量的目的。     

篦齿封严对多级压气机级间气动参数的影响

通过对比一台五级压气机在考虑多排篦齿封严结构和不考虑多排篦齿封严结构的CFD计算结果,揭示了篦齿封严结构对多级压气机的级间气动参数的影响,供压气机气动设计者借鉴。     

某型燃气轮机篦齿封严装置的数值分析

使用有限元软件ANSYS/FLOTRAN CDF对某型燃气轮机篦齿封严装置进行了分析,探讨了篦齿封严的原理,同时分析了齿顶宽与齿隙之比对封严效果的影响,提出了在篦齿封严装置设计制造过程中应注意的问题。     

基于正交试验方法的某型燃气轮机台阶篦齿设计

在某型燃气轮机设计过程中,针对一级透平转子前封严篦齿泄漏量过大使滑油腔封严前温度水平升高的问题,采用了正交试验方法对台阶封严篦齿进行设计。选取了台阶篦齿的5个典型几何参数,通过二维数值模拟对其流动特性开展了分析,获得了各参数对台阶篦齿泄漏量影响程度排序。     

转静态台阶篦齿封严结构泄漏特性的数值研究

运用数值方法研究篦齿盘旋转速度、篦齿与光滑衬套相对轴向位置等对上、下台阶斜齿封严结构的泄漏特性的影响。结果表明采用重整化群k-ε湍流模型和标准壁面函数进行数值计算的结果与实验数据吻合较好;齿形结构参数相同时,上、下台阶篦齿的封严特性相当,泄漏系数比直通齿降低了30%,在不考虑转速和温度变化引起的间隙变化时,台阶篦齿的泄漏系数在高转速下随转速的增加线性下降;篦齿与衬套轴向位置的改变对泄漏特性基本没有影响。     

盘缘篦齿封严特性的数值模拟

为了解航空发动机空气系统中盘缘篦齿的流动及封严情况,采用数值模拟方法对二维盘缘篦齿封严特性进行了系统的研究。使用商业软件FLUENT 6.3对不同的盘缘篦齿齿数N、轴向间隙s和径向间隙d分别进行了计算,得出了在各种情况下泄漏系数随转速的变化关系,主要结论为:转速对篦齿封严的影响不明显;两个齿的封严效果比单个齿的好;相同的径向间隙d下,轴向间隙s越大,封严效果越好;相同的轴向间隙s下,径向间隙d越小,封严效果越好。     

篦齿封严结构设计中的声固耦合问题研究

篦齿封严结构是一种高效的非接触式密封装置,广泛地应用于航空燃气涡轮发动机等叶轮机械中。某型发动机在工作中,发生多次声固耦合共振问题,造成叶轮机的严重损坏。从一种便于工程应用的方法入手,对发动机的篦齿封严结构进行了声固耦合的计算分析,并给出相应的结构改进建议。     

迷宫密封三维流场动力学特性计算及研究

迷宫密封气动特性对转子动力学特性的作用明显。应用计算流体动力学技术建立迷宫密封模型,利用计算流体动力学软件Fluent中旋转流场计算方法,对迷宫密封流场进行数值计算,该方法可以将非稳定流场计算转变成稳定流场,从而降低密封流场的计算量。讨论流场参数对其动力学特性的影响。通过对流场计算结果分析发现,气流流速在跨音速时,迷宫密封气动力系数和泄漏量都有较大的变化。因此在工程设计和操作时,要考虑密封中气流流速对转子动力学特性的影响。     

干气密封在裂解气压缩机上的应用

简述了101J裂解气压缩机上原机械密封存在的问题.根据该裂解气压缩机的特点,将原机械密封改造为新型的非接触式密封(即干气密封).详细阐述了带中间迷宫的串联式干气密封的工作原理、整个改造的实施情况以及密封的开车运行状况.结果证明,串联式干气密封在裂解气压缩机上的成功应用,从根本上解决了压缩机原密封的失效问题,保证了机组的安全、稳定、长期、满负荷运行.     

蜂窝结构对篦齿-蜂窝密封封严性能的影响

为提高压气机级间气路封严密封性能,在传统六边形蜂窝的基础上,改变其结构得到方形蜂窝和圆形蜂窝,数值研究不同间隙、压比和转速下蜂窝结构对篦齿-蜂窝密封封严性能的影响。结果表明:间隙增加时,篦齿密封、六边形蜂窝密封、方形蜂窝密封、圆形蜂窝密封4种密封方式泄漏量均线性增加,但由于蜂窝破坏了流场透气效应,故篦齿-蜂窝密封泄漏量增速最慢,其中圆形蜂窝密封封严效果最好;压比增加时,4种密封方式泄漏量均增加,但篦齿及蜂窝腔室内形成漩涡亦随压比增加而愈发强烈,耗散更多能量,故泄漏量增速逐渐变缓;转子转速增加时,流体环向速度增加,4种密封方式泄漏量均减小,而蜂窝环向切割流体形成漩涡耗散能量,故篦齿-蜂窝密封减小幅度较大。在大间隙高压比高转速的工况下,篦齿-蜂窝衬套结构封严效果更好,其中篦齿-圆形蜂窝密封最具优势。     

静子带矩形边界结构迷宫密封泄漏性能的数值研究*

在直通型迷宫密封的基础上对静子边界进行改进,设计矩形凹槽、前置矩形凸起、后置矩形凸起3种矩形结构迷宫密封结构,采用CFD三维分析的方法,研究各迷宫密封在不同压比、转速下的泄漏特性,并分析流场内部轴向压降、速度场、湍动能耗散率及流线等情况,探讨密封的流动机制。研究结果表明:压比对迷宫密封封严性能的影响很大,随着压比的增加,迷宫密封的泄漏量逐渐增大,而转速对迷宫密封封严性能的影响很小;矩形凸起结构具有更低的泄漏量,且其泄漏量随压比的变化更不敏感,能在更宽域的压比范围内稳定的工作,其中前置矩形凸起型结构具有最优的密封效果。在静子上设置矩形结构能破坏气体流动的边界,强化湍流效果,增加湍动能耗散,从而有效降低泄漏量。     

富气离心压缩机的干气密封改造

介绍了富气离心压缩机原蒸汽阻塞密封结构及存在的问题,压缩机轴端梳齿密封存在的缺陷,简要阐述了双端面干气密封的工作原理、结构以及双端面干气密封和其测控系统在机组上的成功应用。     

流体密封技术

流体密封作为一门新兴的工程技术学科正越来越受到各行业的关注。本文对流体密封的定义、作用、重要性、分类、涉及的主要学科、主要应用领域以及最新进展作一简单介绍，并阐述了高速透平压缩机轴封经历的四个发展阶段：迷宫密封、浮环密封、机械密封、干气密封。干气密封是最先进的轴端密封形式，已在炼油、化工等行业高速透平压缩机上得到越来越广泛的应用。     

大型水泵导轴承梳齿迷宫密封研究

推导了大型水泵油润滑导轴承梳齿迷宫密封泄漏量计算公式。通过实例计算了梳齿迷宫密封的泄漏量及各密封段的压降,分析了各段对密封效果的影响。比较了梳齿迷宫密封与端面密封的密封效果,分析了油润滑导轴承浸水的可能原因,指出了梳齿迷宫密封的适用性。结果表明:在水泵导轴承梳齿迷宫密封中O形密封圈的磨损量对泄漏量影响很大,O形密封圈必须选用耐磨性能好的材料,并控制泵轴摆度以减小O形密封圈的磨损量;在正常运行情况下梳齿迷宫密封的泄漏量远大于端面密封,因此要保证足够的排漏水能力,以免因排漏水不畅造成导轴承浸水。