多级低滞后型刷式密封流动传热特性数值研究

论文摘要

多级低滞后刷式密封的级间压力均衡性和传热特性影响其密封性能和使用寿命。本文建立了基于三维实体建模的多级低滞后刷式密封传热特性求解模型,在验证数值模型准确性的基础上,数值分析了不同压比条件下多级低滞后型刷式密封的级间压力分布特性,研究了两级和三级低滞后型刷式密封温度分布特性。研究结果表明:两级和三级低滞后型刷式密封的最大级间压降均出现在末级刷丝,压比对级间压降占比的影响较小;两级和三级低滞后型刷式密封刷丝束温度逐级升高,末排刷丝温度最高,这主要是因为泄漏气流将前级刷丝束的热量带至末排,导致末排刷丝温度较高,末排刷丝的热变形量最大;刷式密封的热量主要来源是由刷丝与转子之间摩擦产生,其传热形式包括刷丝与挡板、转子之间的导热,以及刷丝、转子、挡板与气流之间的对流换热;刷丝与转子之间的接触力大小决定了摩擦产生的热量大小,导致最高温度不同;热量散失的主要形式是泄漏气流带走的热量。

论文目录

• 0 引言
• 1 刷式密封传热特性理论分析
•   1.1 摩擦热量的计算
•   1.2 刷式密封三维传热理论计算模型
•     1.2.1 流动控制方程
•     1.2.2 传热控制方程
• 2 刷式密封流场特性数值模型
•   2.1 求解模型
•   2.2 网格划分
•   2.3 边界条件
•   2.4 模型准确性验证
• 3 刷式密封流场和温度场分布特性分析
•   3.1 级间压力分布特性分析
•   3.2 速度分布特性分析
•   3.3 温度分布特性分析
•   3.4 刷式密封刷丝热变形分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李国勤,孙丹,焦忠泽,杜宸宇,白禄

关键词: 刷式密封,三维实体建模,级间压力,传热特性,数值研究

来源: 风机技术 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 工业通用技术及设备,机械工业

单位: 沈阳航空航天大学航空发动机学院辽宁省航空推进系统先进测试技术重点实验室

基金: 国家自然科学基金(51675351),中国博士后科学基金(2018M633572),辽宁省高等学校创新人才支持计划项(LR2016033)

分类号: TH136

DOI: 10.16492/j.fjjs.2019.05.0010

页码: 56-63

总页数: 8

文件大小: 3904K

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