孔型阻尼密封非定常气流激振特性的研究 被引量：4

1

作者 晏鑫 李军 丰镇平 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期651-654,共4页

采用自编理想气体两控制容积bulk flow计算程序及非定常数值求解方法,对孔型阻尼密封内的非定常气流激振特性开展了研究。利用实验测量得到的孔型阻尼密封转子动力特性系数,对两种两控制容积bulk flow方法、3种湍流模型的计算精度进行... 采用自编理想气体两控制容积bulk flow计算程序及非定常数值求解方法,对孔型阻尼密封内的非定常气流激振特性开展了研究。利用实验测量得到的孔型阻尼密封转子动力特性系数,对两种两控制容积bulk flow方法、3种湍流模型的计算精度进行了考核。研究表明:本文的理想气体两控制容积bulk flow计算程序预测精度与等温bulk flow程序ISOTSEAL相近;非定常数值求解结果比bulk flow方法预测的结果更接近实验值;阻尼密封内湍流效应比较显著,但温度变化十分微弱,采用合理的湍流模型是提高孔型阻尼密封转子动力特性系数非定常求解精度的有效方法。 展开更多

关键词 阻尼密封 转子动力特性 BULK FLOW 非定常

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气体密封动力特性数值分析 被引量：2

2

作者 李杰 郑铁生 《复旦学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期520-529,共10页

针对气体密封的二维动力学模型,由其控制体的4个控制方程入手,通过无量纲化及摄动分析,将其分解为零阶及一阶无量纲方程.由零阶方程求得定常流场,并确定流场是否发生阻塞现象,继而求解一阶方程得到密封的动力特性系数.针对阻尼密封控制... 针对气体密封的二维动力学模型,由其控制体的4个控制方程入手,通过无量纲化及摄动分析,将其分解为零阶及一阶无量纲方程.由零阶方程求得定常流场,并确定流场是否发生阻塞现象,继而求解一阶方程得到密封的动力特性系数.针对阻尼密封控制体模型的特性,在静子表面采用粗糙圆管湍流的摩擦系数模型,而在转子表面采用光滑圆管湍流摩擦系数的Blasius模型,并且通过矩阵形式得到了更为清晰的模型及更为简洁的算法.最后与一般气体密封的计算结果进行比较,体现了阻尼密封在稳定性方面的优越性.随后分析了几种密封参数对其动力特性的影响,揭示某些规律并给出一些建议. 展开更多

关键词 阻尼密封 控制体模型 阻塞流 动力特性系数

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透平机械阻尼密封技术及其转子动力特性研究进展 被引量：23

3

作者 李军 晏鑫 +5 位作者 丰镇平 江生科 孔祥林 孙奇 王建录 王为民 《热力透平》 2009年第1期5-9,14,共6页

针对透平机械的气流激振问题所发展的阻尼密封技术的研究现状进行了综述。详细介绍了三种典型阻尼密封技术袋型阻尼密封、蜂窝阻尼密封和孔型阻尼密封的结构特点、动力学特性和阻尼机理及研究和应用现状。介绍了所开发的用于预测孔型阻... 针对透平机械的气流激振问题所发展的阻尼密封技术的研究现状进行了综述。详细介绍了三种典型阻尼密封技术袋型阻尼密封、蜂窝阻尼密封和孔型阻尼密封的结构特点、动力学特性和阻尼机理及研究和应用现状。介绍了所开发的用于预测孔型阻尼密封转子动力特性的基于两控制容积Bulk Flow理论的模型和算法,并采用具有试验数据的孔型阻尼密封进行验证。最后对阻尼密封技术的设计、研发及在透平机械行业的应用前景进行了展望,以期对我国透平机械的密封系统的研发提供理论基础和技术参考。 展开更多

关键词 透平机械 袋型阻尼密封 蜂窝阻尼密封 孔型阻尼密封 转子动力特性

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袋型阻尼密封泄漏流动和转子动力特性的研究进展 被引量：23

4

作者 李军 李志刚 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期519-536,共18页

袋型阻尼密封可以有效地减弱密封间隙内泄漏流体的周向流动,从而使转子具有优良的动力特性.本文简介了袋型阻尼密封的发展历程,详细综述了袋型阻尼密封的泄漏和转子动力特性的理论分析、实验测量和数值预测的研究进展.介绍了袋型阻尼密... 袋型阻尼密封可以有效地减弱密封间隙内泄漏流体的周向流动,从而使转子具有优良的动力特性.本文简介了袋型阻尼密封的发展历程,详细综述了袋型阻尼密封的泄漏和转子动力特性的理论分析、实验测量和数值预测的研究进展.介绍了袋型阻尼密封转子动力特性的系统阻抗法和腔室动态压力响应法两种实验测试技术及其应用.最后在袋型阻尼密封研究综述的基础上,展望了袋型阻尼密封的研究重点和发展方向. 展开更多

关键词 袋型阻尼密封 泄漏特性 转子动力特性 实验测量 数值预测

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高低齿汽封与蜂窝汽封及孔式阻尼汽封密封性能的比较 被引量：12

5

作者 江路毅 刘网扣 +1 位作者 张兆鹤 崔琦 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第7期508-512,共5页

使用商用CFD软件Fluent对高低齿汽封、蜂窝汽封及孔式阻尼汽封进行了三维数值模拟,得到三种汽封在不同压比、轴转速和汽封相对间隙时的密封性能,并将高低齿汽封和蜂窝汽封计算值与试验数据进行了对比.结果表明:高低齿汽封流量系数随压... 使用商用CFD软件Fluent对高低齿汽封、蜂窝汽封及孔式阻尼汽封进行了三维数值模拟,得到三种汽封在不同压比、轴转速和汽封相对间隙时的密封性能,并将高低齿汽封和蜂窝汽封计算值与试验数据进行了对比.结果表明:高低齿汽封流量系数随压比增大而增大,随转速加快而略有减小,随相对间隙的增大而减小;蜂窝汽封与孔式阻尼汽封的流量系数均随压比增大而减小,随转速加快而略有减小,基本呈直线变化规律,随相对间隙的增大而增大;在相同的条件下,蜂窝汽封的漏汽量比高低齿汽封的漏气量减少10%,而孔式阻尼汽封的漏汽量比蜂窝汽封漏汽量减少6%. 展开更多

关键词 高低齿汽封 蜂窝汽封 孔式阻尼汽封 密封性能

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高转速袋型阻尼密封泄漏的特性 被引量：12

6

作者 李志刚 李军 丰镇平 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2828-2835,共8页

采用有限元分析和计算流体动力学耦合数值分析方法(FEA/CFD),研究了考虑转子系统由于高速旋转造成转子径向伸长效应时袋型阻尼密封的泄漏特性和流场形态.计算了密封间隙为0.13mm时,袋型阻尼密封试验件在3种压比、3种转速下的泄漏量,并... 采用有限元分析和计算流体动力学耦合数值分析方法(FEA/CFD),研究了考虑转子系统由于高速旋转造成转子径向伸长效应时袋型阻尼密封的泄漏特性和流场形态.计算了密封间隙为0.13mm时,袋型阻尼密封试验件在3种压比、3种转速下的泄漏量,并与试验值和不考虑转子伸长效应的CFD数值模拟结果进行了比较,验证了所采用的FEA/CFD数值方法的可靠性(误差小于1.3%)和高转速下考虑转子伸长的必要性.研究了6种压比、6种转速下密封间隙为0.25mm的袋型阻尼密封的流场和泄漏量,分析了压比和转速对袋型阻尼密封泄漏特性的影响规律.结果表明:当压比大于0.26时,随压比的减小,袋型阻尼密封泄漏量逐渐增大;当压比减小到一定值时(π<0.26),泄漏流体的马赫数在最后一个密封齿间隙处达到1.0,即发生了堵塞,此时泄漏量达到与密封进口总压相对应的最大值;在高转速下,考虑和不考虑转子半径的伸长,密封泄漏量均随转速的增大而减小;在转子面周向马赫数大于0.35时,需要考虑转子半径伸长对泄漏量的影响. 展开更多

关键词 袋型阻尼密封 FEA CFD(finite ELEMENT analysis COMPUTATIONAL FLUID dynamics) 高转速 转子伸长 泄漏特性 数值模拟

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袋型阻尼密封转子动力特性的多频单向涡动预测模型 被引量：10

7

作者 李志刚 李军 丰镇平 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期13-18,119,共7页

为了满足宽频域下阻尼密封转子动力特性的计算要求,针对单频涡动模型计算量大的问题,提出了采用动网格技术和非定常数值方法来预测袋型阻尼密封转子动力特性的多频单向涡动模型.以转子多频单向涡动位移作为激励信号,采用非定常方法和动... 为了满足宽频域下阻尼密封转子动力特性的计算要求,针对单频涡动模型计算量大的问题,提出了采用动网格技术和非定常数值方法来预测袋型阻尼密封转子动力特性的多频单向涡动模型.以转子多频单向涡动位移作为激励信号,采用非定常方法和动网格技术进行了三维Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)方程的数值求解,从而获得了袋型阻尼密封的瞬时流体激振力.通过快速傅里叶变换,在频域内计算了10个频率的8个转子动力特性系数,并与实验值进行了比较.结果表明:数值计算得到的袋型阻尼密封转子动力特性系数与实验值吻合良好,从而验证了基于多频单向涡动模型的数值方法能够可靠预测袋型阻尼密封转子动力特性. 展开更多

关键词 袋型阻尼密封 转子动力特性 多频单向涡动模型

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锥形间隙孔型阻尼密封动力特性分析及抑振机理 被引量：10

8

作者 孙丹 李胜远 +3 位作者 肖忠会 孟继纲 胡永 于小丹 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1544-1552,共9页

应用非定常动网格技术建立了锥形间隙孔型阻尼密封动力特性多频椭圆涡动求解模型,研究了锥形度和涡动频率对孔型阻尼密封泄漏特性与动力特性的影响,分析了锥形间隙孔型阻尼密封的抑振机理。结果表明:锥形间隙增强了孔型阻尼密封的泄漏... 应用非定常动网格技术建立了锥形间隙孔型阻尼密封动力特性多频椭圆涡动求解模型,研究了锥形度和涡动频率对孔型阻尼密封泄漏特性与动力特性的影响,分析了锥形间隙孔型阻尼密封的抑振机理。结果表明:锥形间隙增强了孔型阻尼密封的泄漏直通效应,增加了密封泄漏量。在平均间隙相等的情况下,收敛间隙孔型阻尼密封泄漏量小于发散间隙孔型阻尼密封;在同一涡动频率下,刚度系数随着锥形度的增加而增大,阻尼系数随着锥形度的增加而减小;收敛间隙孔型阻尼密封具有较大的正直接刚度,增加了转子系统的固有频率,发散间隙孔型阻尼密封产生较大的负直接刚度;收敛间隙孔型阻尼密封具有较大的有效刚度和穿越频率,较小的有效阻尼,发散间隙孔型阻尼密封具有较大的有效阻尼,较小的有效刚度和穿越频率;在锥形间隙孔型阻尼密封结构设计时,需要同时考虑转子系统固有频率和同心度的影响。 展开更多

关键词 孔型阻尼密封 锥形间隙 动力特性 抑振机理 转子稳定性

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扇贝阻尼密封动力学特性研究 被引量：6

9

作者 尹露 张万福 +2 位作者 姜广政 曹浩 李春 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第21期6982-6990,共9页

增强阻尼特性是解决传统密封结构引起的系统不稳定问题的有效方法之一。建立扇贝阻尼密封三维数值模型,应用多频涡动方法求解密封动力特性系数,对比分析扇贝、袋型及迷宫密封在无/有进口预旋工况下的密封动力特性及泄漏特性。研究表明:... 增强阻尼特性是解决传统密封结构引起的系统不稳定问题的有效方法之一。建立扇贝阻尼密封三维数值模型,应用多频涡动方法求解密封动力特性系数,对比分析扇贝、袋型及迷宫密封在无/有进口预旋工况下的密封动力特性及泄漏特性。研究表明:扇贝阻尼密封的周向挡板及扇贝结构使密封腔内气流周向速度下降,转子系统稳定性提升。无进口预旋时,扇贝阻尼密封的直接阻尼系数、有效阻尼系数较袋型阻尼密封最高约提升14.7%、12.5%,约为迷宫密封的36倍、17倍,扇贝阻尼密封有更优的动力稳定性,且其腔室最佳错开角度为37.5°。进口预旋增加使扇贝阻尼密封与袋型阻尼密封的有效阻尼系数频率依赖性升高。扇贝阻尼密封的泄漏量略高于迷宫密封,低于袋型阻尼密封。提高进口预旋时,扇贝阻尼密封泄漏量降低。 展开更多

关键词 扇贝阻尼密封 动力学特性 稳定性 有效阻尼系数 计算流体力学

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液氧涡轮泵新型螺旋阻尼密封泄漏特性研究 被引量：5

10

作者 靳志鸿 李志刚 +1 位作者 李军 毛凯 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期62-72,共11页

针对某液氧涡轮泵离心轮前凸肩密封,提出了一种新型螺旋阻尼密封结构(静子面孔腔和转子面螺旋槽)。为研究离心轮凸肩密封进口高预旋影响,提出了能够同时模拟动密封进口压力场和速度场的“双进口边界”数值模型。采用液体(水工质)孔型阻... 针对某液氧涡轮泵离心轮前凸肩密封,提出了一种新型螺旋阻尼密封结构(静子面孔腔和转子面螺旋槽)。为研究离心轮凸肩密封进口高预旋影响,提出了能够同时模拟动密封进口压力场和速度场的“双进口边界”数值模型。采用液体(水工质)孔型阻尼密封和螺旋密封的泄漏量实验结果,验证了基于三维定常Navier-Stokes(RANS)方程的动密封稳态泄漏流动数值预测方法的有效性和准确性。对比研究了迷宫密封、孔型阻尼密封、双螺旋密封等3种传统动密封结构和新型螺旋阻尼密封在某液氧涡轮泵6种变负载运行工况(负载率φ为23%、31%、54%、77%、100%、108%)、2种进口预旋比(λ为0、0.75)下的泄漏特性。结果表明:相比于3种传统动密封结构,新型螺旋阻尼密封在全工况下均具有最佳的封严性能(泄漏量减小10%~50%),尤其在高负载工况(更高转速、更大压差);新型螺旋阻尼密封的泄漏量对进口预旋、压差和转速等运行条件的变化敏感性最低(在23%~108%变载荷运行、无预旋时,新型螺旋阻尼密封的泄漏变化量相对于迷宫、孔型和双螺旋密封减小了45%、40%、29%),具有优良的变工况适应能力,能够满足液氧涡轮泵深度变推力的工作需求,是一种理想的液氧涡轮泵离心轮凸肩密封结构。 展开更多

关键词 液氧涡轮泵 螺旋阻尼密封 泄漏特性 变工况适应性

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高参数贯通式袋型阻尼密封动力特性 被引量：1

11

作者 赵琳慧 张万福 +2 位作者 周庆辉 张乃丹 李春 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期90-100,共11页

采用计算流体力学方法建立贯通式袋型阻尼密封(FPDS)三维数值计算模型,基于多频椭圆涡动轨迹的密封动力特性求解方法研究了高进口压力、转速及预旋比对FPDS动力特性的影响。结果表明:保持进口压力为7 MPa不变,随压比的增加,有效阻尼增加... 采用计算流体力学方法建立贯通式袋型阻尼密封(FPDS)三维数值计算模型,基于多频椭圆涡动轨迹的密封动力特性求解方法研究了高进口压力、转速及预旋比对FPDS动力特性的影响。结果表明:保持进口压力为7 MPa不变,随压比的增加,有效阻尼增加,穿越频率逐渐减小;压比为7时,有效阻尼随进口压力增加而急剧增大,进口压力为7 MPa时有效阻尼约为进口压力为0.69 MPa的10.26倍,系统稳定性增强显著。当转子转速为25000 r/min时,较转速为5000 r/min,穿越频率可增加约62.2 Hz,有效阻尼约降低28.5%,交叉刚度增长约6.94倍,高转速严重影响系统稳定,但转速增大有利于在腔室内形成旋涡,降低密封泄漏。当预旋比为0时,系统最稳定,当增加到预旋比为0.8,交叉刚度约增长4.84倍,穿越频率约增加24.9 Hz,有效阻尼下降,导致系统稳定性降低。 展开更多

关键词 贯通式袋型阻尼密封 计算流体力学 有效阻尼 动力特性 稳定性

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离心压缩机蜂窝阻尼密封动力特性及转子稳定性 被引量：2

12

作者 姚洁 孟继纲 +1 位作者 胡永 张忠伟 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期191-196,共6页

新一代蜂窝阻尼密封在提升透平机械转子稳定性方面有优越的表现,其动力特性是评价转子稳定性的重要参数。应用非定常动网格技术和多频涡动模型,研究蜂窝密封动特性系数随转子涡动频率的变化规律,并与迷宫密封进行对比。结果表明:蜂窝密... 新一代蜂窝阻尼密封在提升透平机械转子稳定性方面有优越的表现,其动力特性是评价转子稳定性的重要参数。应用非定常动网格技术和多频涡动模型,研究蜂窝密封动特性系数随转子涡动频率的变化规律,并与迷宫密封进行对比。结果表明:蜂窝密封动特性受转子涡动频率影响较大,直接刚度系数和交叉阻尼系数随涡动频率增大而增大,交叉刚度和直接阻尼系数随涡动频率增大而减小;迷宫密封动特性系数随涡动频率变化特征不明显;在低频率区蜂窝密封的有效阻尼远高于迷宫密封。在实际压缩机转子上的应用结果表明,蜂窝密封能显著提升转子稳定性。 展开更多

关键词 蜂窝阻尼密封 动力特性 离心压缩机 多频涡动 转子稳定性

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液氧涡轮泵阻尼密封设计与动力学特性研究 被引量：1

13

作者 靳志鸿 胡锦华 +1 位作者 李志刚 李军 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期43-53,61,共12页

为评估进口高预旋对动密封性能的影响,提出了能够同时模拟动密封进口压力场和速度场的“虚拟旁路边界”计算模型和动密封非定常流体激振数值预测方法。针对某型液氧涡轮泵离心叶轮前凸肩动密封,开展了迷宫、蜂窝和孔型阻尼密封方案设计... 为评估进口高预旋对动密封性能的影响,提出了能够同时模拟动密封进口压力场和速度场的“虚拟旁路边界”计算模型和动密封非定常流体激振数值预测方法。针对某型液氧涡轮泵离心叶轮前凸肩动密封,开展了迷宫、蜂窝和孔型阻尼密封方案设计、性能比较和深度变推力发动机涡轮泵密封动力学适应性研究,比较了液氧涡轮泵额定工况下3种动密封方案性能,计算分析了6种发动机推力负荷(10%~100%)、高进口预旋(预旋比为0.77)下孔型阻尼密封的泄漏量和转子动力特性系数。结果表明:在额定工况下,相比于迷宫密封,蜂窝和孔型阻尼密封具有更优的封严性能(泄漏流量分别减小了17.9%和17.5%)和动力学性能(同步频率下有效阻尼分别增大了180%和87%,穿越频率从661 Hz分别减小到了287 Hz和275 Hz);在发动机深度变推力工况下,孔型阻尼密封具有较大的同步频率有效阻尼;受高进口预旋的影响,有效阻尼的穿越频率随推力负荷的增大而显著增大(从50 Hz增大到430 Hz),减小了密封提供正阻尼的抑振频率区间;在大推力工况下,可通过在密封入口设置防旋板等止旋装置减小预旋、提高转子稳定性。 展开更多

关键词 液氧涡轮泵 孔型阻尼密封 泄漏特性 深度变推力工况 转子稳定性

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交错式扇贝阻尼密封动力特性研究 被引量：2

14

作者 尹露 张万福 +2 位作者 张世东 顾承璟 李春 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期543-552,共10页

建立交错式扇贝阻尼密封三维数值分析模型,基于动网格及多频椭圆涡动模型研究密封动力特性沿轴向分布规律,计算分析错开角度(α=0°、11.25°、22.5°、33.75°)与密封腔深度(h=2.8、3.3、3.8和4.3 mm)对密封动力特性... 建立交错式扇贝阻尼密封三维数值分析模型,基于动网格及多频椭圆涡动模型研究密封动力特性沿轴向分布规律,计算分析错开角度(α=0°、11.25°、22.5°、33.75°)与密封腔深度(h=2.8、3.3、3.8和4.3 mm)对密封动力特性的影响.结果表明:上游腔室(C1~C4)具有较大的正直接刚度和有效阻尼,对抑制转子涡动、提升系统稳定性的贡献相对较大.相对并列式(α=0°)结构,交错式扇贝阻尼密封流体周向速度较小、湍流耗散增加,系统稳定性提升,同时密封泄漏量降低.错开角度为33.75°时的有效阻尼约为0°时的111%~121%;错开角度为22.5°时的泄漏量相较于0°时约降低了2.11%.有效阻尼随密封腔深度减小而增大,密封腔深度为2.8 mm时的有效阻尼约为4.3 mm时的146%~211%;密封泄漏量随密封腔深度增大而降低,密封腔深度为4.3 mm时的泄漏量相较于2.8 mm时降低了约3.73%. 展开更多

关键词 交错式扇贝阻尼密封 动力特性 有效阻尼 泄漏特性 稳定性

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结构参数对贯通挡板袋型阻尼密封动力特性的影响

15

作者 张旭 曹世裕 +2 位作者 孙丹 李剑钊 荆建平 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期1-7,共7页

与迷宫密封不同,由于有轴向挡板的存在,贯通挡板袋型阻尼密封能提供较大的阻尼,成为抑制旋转机械系统振动的潜在的有效元件。为探究结构参数对该种密封动特性的影响,对扰动下的贯通挡板袋型阻尼密封-转子系统进行受力分析;选定若干组腔... 与迷宫密封不同,由于有轴向挡板的存在,贯通挡板袋型阻尼密封能提供较大的阻尼,成为抑制旋转机械系统振动的潜在的有效元件。为探究结构参数对该种密封动特性的影响,对扰动下的贯通挡板袋型阻尼密封-转子系统进行受力分析;选定若干组腔室深度、密封间隙、基本腔室宽度,建立数值仿真模型;利用CFD方法计算给定轴颈涡动下密封间隙和腔室中的流动情况,获得扰动作用下轴颈受到间隙气流的径向作用力,求得密封-转子系统8个动特性系数;分析该型阻尼密封的腔室深度、密封间隙、基本腔室宽度3种结构参数对其动特性系数的影响规律。结果表明:刚度系数中直接刚度为主导因素,且随腔室加宽加深单调增加;直接阻尼和交叉阻尼量级相仿,且较大的腔室深度和较小的密封间隙有利于取得较好的阻尼特性;通过选择尽可能深的腔室深度和尽可能小的密封间隙,以及恰当的密封宽度和齿数,可获得更好的密封动力特性。 展开更多

关键词 贯通挡板袋型阻尼密封 动特性 腔室形状 密封间隙

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扇贝阻尼密封阻塞流动特性研究

16

作者 张万福 杨莉 +1 位作者 赵琳慧 李春 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期13-20,共8页

为探明扇贝阻尼密封在不同阻塞状态下的静态稳定性,应用计算流体力学方法研究阻塞、非阻塞工况对扇贝阻尼密封静态刚度与气流力的影响规律。研究表明:阻塞工况下,不同错开角及中高长径比下密封气流力、静态刚度均随偏心率增加而降低,低... 为探明扇贝阻尼密封在不同阻塞状态下的静态稳定性,应用计算流体力学方法研究阻塞、非阻塞工况对扇贝阻尼密封静态刚度与气流力的影响规律。研究表明:阻塞工况下,不同错开角及中高长径比下密封气流力、静态刚度均随偏心率增加而降低,低长径比密封气流力在高偏心下较大;非阻塞工况下,不同错开角、长径比的密封气流力随偏心率增加而增大,高偏心率下静态刚度较小,非阻塞工况密封静态稳定性高于阻塞工况;由于进出口压差存在,使得扇贝阻尼密封马赫数在进出口两端增长较大,非阻塞状态进出口段马赫数变化幅度小于阻塞状态。 展开更多

关键词 扇贝阻尼密封 计算流体力学 静态刚度系数 阻塞流动 稳定性

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超临界二氧化碳扇贝阻尼密封动力稳定性研究

17

作者 杨莉 张万福 +1 位作者 顾承璟 李春 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期87-96,共10页

为研究超临界二氧化碳(Supercritical Carbon Dioxide,SCO_(2))扇贝阻尼密封在不同工况下动力稳定性,建立SCO_(2)扇贝阻尼密封数值计算模型,分析进口压力、温度及转速对SCO_(2)扇贝阻尼密封动力特性及泄漏特性的影响。结果表明:直接复... 为研究超临界二氧化碳(Supercritical Carbon Dioxide,SCO_(2))扇贝阻尼密封在不同工况下动力稳定性,建立SCO_(2)扇贝阻尼密封数值计算模型,分析进口压力、温度及转速对SCO_(2)扇贝阻尼密封动力特性及泄漏特性的影响。结果表明:直接复合刚度随涡动频率增加由正变负;交叉复合刚度随进口温度、压力增加而减小,随转速增加而增大;SCO_(2)扇贝阻尼密封的有效阻尼随进口温度、转速增加而减小,随进口压力增加而增大,进口压力为8.1 MPa时有效阻尼约为7.7 MPa时的1.7~2.9倍;扇贝阻尼密封直接复合刚度、有效阻尼整体上大于迷宫密封,稳定性高于迷宫密封,但泄漏量略高于迷宫密封。 展开更多

关键词 超临界二氧化碳 扇贝阻尼密封 动力特性 计算流体力学

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并列式扇贝阻尼密封动力特性影响因素研究

18

作者 尹露 张万福 +1 位作者 田昊洋 李春 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期7-16,共10页

建立并列式扇贝阻尼密封三维数值分析模型,采用计算流体力学(CFD)方法,并基于动网格技术及多频椭圆涡动轨迹的密封动力特性求解方法研究进口压力、预旋比及转速对并列式扇贝阻尼密封动静特性的影响。结果表明:并列式扇贝阻尼密封的直接... 建立并列式扇贝阻尼密封三维数值分析模型,采用计算流体力学(CFD)方法,并基于动网格技术及多频椭圆涡动轨迹的密封动力特性求解方法研究进口压力、预旋比及转速对并列式扇贝阻尼密封动静特性的影响。结果表明:并列式扇贝阻尼密封的直接刚度随进口压力的减小、转速的增加而升高;在不同预旋比下,直接刚度均为负,不利于密封系统静态稳定。并列式扇贝阻尼密封有效阻尼随进口压力的增加、预旋比及转速的减小而增大,使密封系统更稳定;进口压力对有效阻尼影响较显著,进口压力pin=0.505 MPa时的有效阻尼相较于pin=0.303 MPa工况下最高提升了约83%。并列式扇贝阻尼密封的泄漏量随进口压力的减小而显著降低,预旋会降低密封泄漏量,转速对密封泄漏量影响较低。 展开更多

关键词 并列式扇贝阻尼密封 有效阻尼 稳定性 泄漏特性

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贯通式袋型阻尼密封动力特性影响因素研究

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作者 赵琳慧 张万福 +1 位作者 秦鹏博 李春 《热能动力工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期31-40,共10页

采用计算流体力学(computational fluid dynamic,CFD)方法建立了贯通式袋型阻尼密封(fully partitioned pocket damper seal,FPDS)三维数值模型,并研究密封齿数Nb、密封齿厚度b及主/副腔室长度比λ对密封动力与泄漏特性的影响。结果表明... 采用计算流体力学(computational fluid dynamic,CFD)方法建立了贯通式袋型阻尼密封(fully partitioned pocket damper seal,FPDS)三维数值模型,并研究密封齿数Nb、密封齿厚度b及主/副腔室长度比λ对密封动力与泄漏特性的影响。结果表明:FPDS有效阻尼Ceff与直接刚度K的频率依赖性较高,直接阻尼C与交叉刚度k的频率依赖性较低且随着涡动频率的增加而降低;有效阻尼Ceff随齿数、密封齿厚度的增加而增大,而主/副腔室长度比对Ceff影响相对较小,在研究工况范围内,Nb=12时Ceff最高,较原始模型平均提高约12.69%,密封齿厚度b=5.048 mm时有效阻尼Ceff为原始模型的111%~138%,当主/副腔室长度比λ=5.1时有效阻尼Ceff仅为原始模型95%~105%;FPDS泄漏量随密封齿数减小而急剧增加,且主/副腔室长度比λ存在最佳值(λ=1)使密封泄漏性能最优,而密封齿厚度对密封泄漏量影响较小。 展开更多

关键词 贯通式袋型阻尼密封 计算流体力学 有效阻尼 动力特性 泄漏量

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