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.     

带阻尼套筒的篦齿封严结构模态计算方法研究

这里采用波传播技术对带阻尼套筒的篦齿封严结构进行了振动特性的计算分析,通过建立接触面刚度矩阵来模拟阻尼套筒对篦齿封严结构固有振动特性的影响,对各参数进行无量纲处理,使所得结论具有通用性效果。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

ANALYSIS OF COUPLING INFLUENCES OF LABYRINTH SEAL PARAMETERS ON CROSS COUPLED STIFFNESS AND DIRECT DAMPING COEFFICIENT

A~ndal area Of cODtIDI volume (Inlnz )b~Breadth Of tOP of teeth(rnm)C, c--Damping (N' slm)e--Eccentricity~force(N)fi,fz--Coefficient of inchon factorC, X, Y--Constantsh~Height of teeth (mzn)K, k--S~s (N/m)L~ length Of seal cavihes (mxn)Li~Pitch (nun).m--~ mass flow (kg' m- 1' s- I )Nc--N~ Of seal cavihesnl --Circular speed Of ~ (r/ndn)nZ--ROtor speed (rlndn)p~Dess~ (Pa)p,--Dessme ~nce (Pa)R~Gas constant (J' kg~ l' K~ I )R,~ndus Of contIDI VOlume 1 (nun)RZ~ndus Of contIDI…     

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。     

迷宫气封三维非定常流场及转子动特性数值仿真

通过计算流体力学方法,采用近似的解析变换网格,以及混合有限分析格式,对迷宫气封流场进行三维非定常数值求解,进而求得密封气流对转子的气流激振力,获得转子的动特性系数。将计算结果与试验结果以及双控制体计算结果相比较,结果令人满意,说明了该计算程序是正确可靠的。该方法精度较高,适用范围广,可以应用于各种复杂的涡动情况及各种齿型,对气封转子的深入研究有重要意义。计算结果还显示了主刚度、主阻尼对气流进口周向速度不敏感,而交叉刚度对气流进口周向速度非常敏感。由于交叉刚度对转子的稳定性影响相当大,这一点是值得注意和利用的。     

Influence analysis of secondary O-ring seals in dynamic behavior of spiral groove gas face seals

The current research on secondary O-ring seals used in mechanical seals has begun to focus on their dynamic properties. However, detailed analysis of the dynamic properties of O-ring seals in spiral groove gas face seals is lacking. In particular a transient study and a difference analysis of steady-state and transient performance are imperative. In this paper, a case study is performed to gauge the effect of secondary O-ring seals on the dynamic behavior (steady-state performance and transient performance) of face seals. A numerical finite element method (FEM) model is developed for the dynamic analysis of spiral groove gas face seals with a flexibly mounted stator in the axial and angular modes. The rotor tilt angle, static stator tilt angle and O-ring damping are selected to investigate the effect of O-ring seals on face seals during stable running operation. The results show that the angular factor can be ignored to save time in the simulation under small damping or undamped conditions. However, large O-ring damping has an enormous effect on the angular phase difference of mated rings, affecting the steady-state performance of face seals and largely increasing the possibility of face contact that reduces the service life of face seals. A pressure drop fluctuation is carried out to analyze the effect of O-ring seals on the transient performance of face seals. The results show that face seals could remain stable without support stiffness and O-ring damping during normal stable operation but may enter a large-leakage state when confronting instantaneous fluctuations. The oscillation-amplitude shortening effect of O-ring damping on the axial mode is much greater than that on the angular modes and O-ring damping prefers to cater for axial motion at the cost of angular motion. This research proposes a detailed dynamic-property study of O-ring seals in spiral groove gas face seals, to assist in the design of face seals.     

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.     

迷宫和薄叶气封结构与气动特性的对比分析

数值研究相同条件下迷宫气封和薄叶气封结构特点、气动特性、密封机理及密封效果,比较两种气封的差异。通过与已发表的试验数据的对比,校核所采用的商业计算流体力学软件CFX的可靠性,计算得到的性能曲线与试验数据有较好的一致性,采用的数值模拟方法可行。分别对迷宫气封和薄叶气封内部流场进行数值模拟。通过对两种气封计算结果的对比分析,阐明它们的密封机理,给出各自的封严特性和所产生的摩擦转矩的变化规律。分析结果表明,薄叶气封的径向间隙远小于迷宫气封,漏气量为迷宫气封的1/3,对旋转轴产生的摩擦阻抗力矩低于迷宫气封,从结构运行特点和气动性能两方面说明薄叶气封的优越性,认为在不久的将来薄叶气封有可能替代迷宫气封。