第十五届全国表面工程大会

密封内部的周向流动是造成密封流体激振的主要原因。为提高转子稳定性，需要控制密封进口及密封内部流体的周向流动。目前，主流的阻旋技术包括射流阻旋和阻旋栅技术。其中，射流阻旋通过向密封腔内注入高压流体来阻塞流体的周向流动，然而，这种方法会增加泄漏量，并使气路系统变得复杂。相比之下，在密封进口安装阻旋栅的方法更为简单有效。然而，阻旋栅技术仅对密封入口处有效，对密封域内的流动调控效果有限。为了能同时控制密封进口与腔内周向流动，本文提出了小翼诱导型密封设计，其密封腔中带有周向均匀布置的诱导小翼，利用腔内小翼吸力面和压力面之间的压力差来调控周向流动。为验证小翼调控的有效性，建立了三维CFD数值分析模型，比较了小翼诱导型密封、带/不带阻旋栅的迷宫密封和袋式密封的周向流动情况，并采用基于扫频涡动的密封动力特性识别方法，开展了小翼诱导型密封与传统密封形式的对比研究。结果表明，小翼调控能完全逆转密封内周向流动，对密封有效阻尼的提升效果是阻旋栅调控的10倍以上，同时也不存在袋式密封低频下负有效阻尼的缺陷。

密封,透平机械,流体激振,腔内诱导小翼,流场调控