油气两相柔性丝刷封传热性能数值分析及试验研究*

为解决大过盈结构的柔性丝刷封局部过热、过多热量传至下游从而影响设备性能等问题，针对轴承腔处油气两相的密封环境和柔性丝刷封大过盈的结构特点，建立油气两相柔性丝刷封传热模型并进行数值计算；试验测量柔性丝刷封挡板的实时温度及刷封的温度变化，研究油气两相介质下柔性丝刷封的温度场分布和传热性能，分析工况参数和结构参数对其传热性能的影响。结果表明：最高温度出现在转子与轴向段刷丝束接触处，轴向段刷丝区存在局部〖JP2〗高温，径向段刷丝无明显温度变化，解释了大过盈结构的柔性丝刷封的传热机制；增大压差、转速和介质油气比均会导致刷封出口热流量增加，压差对出口热流量影响最显著，可设置多级刷封密封装置降低出口热流量以适应高压差的密封环境。以降低出口热流量为目标，得到了结构参数的较优取值范围，可为其传热性能的提升和结构优化提供参考。