第十五届全国摩擦学大会暨全国青年摩擦学学术会议

560 / 2021-06-19 20:08:57

袋型阻尼密封动力特性影响因素研究

袋型阻尼密封动力特性影响因素研究

赵琳慧，张万福^*，秦鹏博

上海理工大学 能源与动力工程学院，上海市，200093

Email: wfzhang@usst.edu.cn

摘 要： 袋型阻尼密封作为具有封严和增稳双重用途的先进密封技术，广泛应用于各种大型透平机械，其几何结构参数对泄漏特性和转子动力特性均具有重要影响。特别是腔室结构参数对密封性能的影响规律尚不清晰。本文建立了不同轴向结构参数袋型阻尼密封三维数值分析模型，应用基于微元理论的密封动力特性系数识别方法计算密封动力特性系数，针对密封轴向长度恒定情况下的轴向结构参数，开展了密封齿数、齿厚度和主/副腔室长度比对袋型阻尼密封动力稳定性和泄漏特性的影响研究。结果表明：密封长度一定时，密封齿数对泄漏量影响最大，泄漏量随齿数增多而二次减少，随密封齿厚呈线性变化且依赖性较小。密封齿数对动力特性影响效果比腔室长度比更显著，直接阻尼和交叉刚度均随密封齿数和主/副腔室长度比增大而同时增大；直接阻尼随齿厚的增加呈线性增大；有效阻尼随着密封齿数、主/副腔室长度比及密封齿厚的增大呈增大趋势，但有效刚度变化趋势在高/低涡动频率下相反。综合对密封泄漏影响，主/副腔室长度比为2.2时可在泄漏特性和动力稳定性同时具有较优效果。在齿数和主/副腔室长度比不变的情况下，增加齿厚可以使有效阻尼增大，但泄漏量也会有所增加，实际应综合考虑密封动静特性。

关键词： 袋型阻尼密封；泄漏；计算流体力学；动力特性；