高壓高轉(zhuǎn)速螺旋槽干氣密封浮環(huán)變形研究
關(guān)鍵詞：流固耦合 柱面密封 浮環(huán) 流場(chǎng)分析
摘要：柱面螺旋槽干氣密封被應(yīng)用于高參數(shù)工況時(shí),由于浮環(huán)容易發(fā)生變形,影響密封系統(tǒng)的運(yùn)行和性能。根據(jù)柱面干氣密封的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),建立考慮流固耦合下的旋轉(zhuǎn)環(huán)和浮環(huán)的模型;繪制柱面氣膜計(jì)算域,利用獨(dú)有block映射技術(shù)的ICEM軟件對(duì)氣膜模型進(jìn)行跨尺度網(wǎng)格劃分;采用Fluent對(duì)氣膜流場(chǎng)進(jìn)行模擬計(jì)算,提取浮環(huán)表面所受氣膜承載力的變化函數(shù);結(jié)合ANSYS Workbench將變化的氣膜壓力耦合到浮環(huán)固體表面上進(jìn)行力變形求解,討論介質(zhì)壓力、轉(zhuǎn)速對(duì)變形的影響規(guī)律。結(jié)果表明:浮環(huán)的變形主要表現(xiàn)為沿徑向的擠壓變形,浮環(huán)外邊緣處產(chǎn)生最大壓縮位移,且最大變形量超過(guò)了密封時(shí)的平均氣膜厚度,說(shuō)明流場(chǎng)的變化對(duì)浮環(huán)的變形有一定的影響;浮環(huán)的最大變形量及應(yīng)力值與介質(zhì)壓力、轉(zhuǎn)速呈線性關(guān)系增加,其中介質(zhì)壓力起主引導(dǎo)作用。
潤(rùn)滑與密封雜志要求:
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