密封切向气流力与径向气流力影响因素研究.pdfVIP

2013年 9月 润滑与密封 Sep．2013 第38卷 第9期 LUBRICATION ENGINEERING Vo1．38No．9 DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2013．09．008 密封切向气流力与径向气流力影响因素研究 孙 丹 肖忠会 郑铁生 王学军 (1．沈阳航空航天大学，辽宁省航空推进系统先进测试技术重点实验室 辽宁沈阳 110136； 2．沈阳鼓风机集团股份有限公司 辽宁沈阳 110142；3．复旦大学力学与工程科学系 上海 200433) 摘要：应用CFD软件建立密封气流力求解模型并验证计算结果的准确性；研究偏心、压比、转速、预旋对密封气 流力的影响规律，得出密封切向气流力与径向气流力的产生机制。研究结果表明：密封切向气流力主要是由于密封 内气 流的周向流动而产生的，转速、预旋对切向力影响较大，切向气流力随转速，密封人 口的正向预旋增加而增大；径向力 主要是由于密封楔形间隙的气体轴承效应产生的，径向力随偏心率、进出口压比的增加而增大；偏心转子密封周向楔形 间隙内流体动压形成的气体轴承效应会加剧密封切向气流力，密封气体轴承效应是影响密封气流激振力的重要因素之 一 。 提高同心度、降低转速及进出口压比会抑制密封气体轴承效应，提高密封稳定性 ；在密封入 口加反预旋可以改善转 子稳定性。 关键词：密封；切向气流力；径向气流力 中图分类号：TK263；TH136 文献标识码 ：A 文章编号：0254—0150 (2013)9—033—4 Studyon InfluenceFactorsofTangentialFluid-inducedForceand RadialFluid．inducedForcein Seals SunDan XiaoZhonghui ZhengTiesheng WangXuejun (1．LiaoningKeyLabofAdvancedTestTechnologyforAerospacePropulsionSystem，ShenyangAerospaceUniversity， ShenyangLiaoning110136，China； 2．ShenyangBlowerWorksGroupCo．，Ltd，ShenyangLiaoning110142，China； 3．DepartmentofMechanicsnadEngineeringScience，Fudna University，Shanghai200433，China) Abstract：Thefluid—inducedforcemodelinsealwassetupusingcomputational fluiddynamicssoftware，andtheaccu— racyofthenumerical resultswasverified．Theeffectsofeccentricity，speed，pressureratioandpreswirlonfluid—induced forcewereinvestigated，themechanism offluid—inducedforceinsealswasanalyzed．Numericalresultsshow thatthetan- gential fluid-inducedforcemainlyproducebycircumferential flow inseals，speedandpreswirlhaveasignificantimpacton tangential fluid—inducedforce，thetangential fluid-inducedforceisincreasedalongwiththespeedandpositivepreswir1． Radial fluid—inducedforcemainlyproducebygasbearin