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题名液氢涡轮泵孔型阻尼密封设计与性能评估
被引量：2
- 1
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作者
李志刚
安阳
叶小强
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机构
西安交通大学能源与动力工程学院叶轮机械研究所
北京航天动力研究所
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出处
《火箭推进》
CAS
2022年第2期105-116,共12页
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基金
国家自然科学基金面上项目(51776152)。
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文摘
针对某液氢涡轮泵级间迷宫密封流体激振诱发转子涡动失稳问题,开展了孔型阻尼密封方案设计及密封泄漏特性和转子动力特性评估研究。通过不同密封间隙、孔径和孔深等关键几何参数的组合,共设计液氢孔型阻尼密封方案25种。采用定常CFD(computational fluid dynamics)数值预测方法,计算分析了密封间隙、孔径和孔深对液氢孔型阻尼密封泄漏量的影响规律;采用基于多频单向转子涡动模型、动网格技术和转子动力特性系数频域识别方法的非定常CFD摄动数值预测方法,计算分析了孔径和孔深对液氢孔型阻尼密封转子动力特性系数的影响规律。研究表明:液氢孔型阻尼密封的孔深和孔径的比值(密封孔深径比H/D)存在一个临界值(H/D=0.5附近),此时密封泄漏量最小;H/D<0.5时,液氢孔型阻尼密封泄漏量对孔深变化不敏感(小于4.5%);较大孔径的液氢孔型阻尼密封具有更小的有效刚度;较小孔深的液氢孔型阻尼密封具有更小的有效刚度和更大的有效阻尼;综合考虑液氢孔型阻尼密封泄漏特性和转子动力特性,液氢孔型阻尼密封应选取较小间隙、较大孔径和最佳深径比以内(H/D<0.5)的较小孔深。
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关键词
液氢涡轮泵
孔型阻尼密封
转子多频涡动模型
非定常摄动数值方法
泄漏特性
转子动力特性
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Keywords
liquid hydrogen turbopump
hole-pattern seal
multi-frequency rotor whirling model
transient CFD perturbation numerical method
leakage characteristics
rotordynamic characteristics
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分类号
V434.21
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名螺旋槽对柱面气膜密封静力与动力特性影响机理研究
被引量：6
- 2
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作者
张然
赵欢
孙丹
胡海涛
常城
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机构
沈阳航空航天大学航空发动机学院辽宁省航空推进系统先进测试技术重点实验室
中国航发四川燃气涡轮研究院
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出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期82-91,共10页
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基金
国家自然科学基金(52075346)
辽宁省航发材料摩擦学重点实验室开放基金(LKLAMTF202103)
先进航空动力创新工作站(依托中国航空发动机研究院设立)项目(HKC2020-02-030)。
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文摘
螺旋槽对柱面气膜密封静力和动力特性有较大影响。应用非定常动网格技术建立了柱面气膜密封多频椭圆涡动静力与动力特性求解模型,分析了不同工况及结构参数下螺旋槽对柱面气膜密封静力与动力特性的影响,研究了螺旋槽对封严气体泵吸效应与流体动压效应影响,揭示了螺旋槽对柱面气膜密封静力和动力特性的影响机理。研究结果表明:随着进出口压比与偏心率的增大,气膜内流体动压效应增强,封严气体压力分布不均匀,使得密封泄漏量增加。随着螺旋角的增大,气体经过螺旋槽泵吸效应与挤压作用聚集在螺旋槽根部,形成了较为明显的动压效应,使得泄漏量增加。当螺旋角为30°~50°时,密封的径向气流力指向转子涡动中心,切向气流力与转子涡动速度方向相反,有效地抑制了转子涡动,转子系统稳定性较好。
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关键词
螺旋槽
柱面气膜密封
转子多频涡动
静力特性
动力特性
流体动压效应
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Keywords
Spiral groove
Cylinder gas film seal
Rotor multi-frequency vortex
Static characteristics
Dynamic characteristics
Hydrodynamic pressure effect
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分类号
V233.5
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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