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变工况下静压氦隔离密封的密封性能分析
1
作者
郑娆
胡鼎国
+3 位作者
刘志远
宋子锋
张江腾
李双喜
《化工进展》
北大核心
2025年第2期677-687,共11页
涡轮泵隔离密封系统对液体火箭发动机涡轮泵的安全可靠运行具有至关重要的作用,密封系统的设计必须确保其具备耐高速、长寿命以及强抗外部激振能力。针对双波纹管氦隔离密封在运转工况下,因转速、压力出现变化导致密封泄漏而引起的密封...
涡轮泵隔离密封系统对液体火箭发动机涡轮泵的安全可靠运行具有至关重要的作用,密封系统的设计必须确保其具备耐高速、长寿命以及强抗外部激振能力。针对双波纹管氦隔离密封在运转工况下,因转速、压力出现变化导致密封泄漏而引起的密封失效问题,建立了密封面间气膜仿真分析模型及动静环变形模型,分析了转速及隔离介质压力变化对动态开启特性的影响以及运转工况下密封端面的变形程度,并通过实验测量了密封在不同转速和隔离介质压力下的泄漏量。研究结果表明:双波纹管静压氦隔离密封的开启不依赖转速,泄漏量几乎不随转速发生变化,转速发生变化时仍具有稳定的密封性能;随着隔离介质压力的提高,气膜刚度整体上呈增大的趋势,但在0.5~0.6MPa时存在趋于平稳的趋势,表明隔离密封气膜刚度不会无限制地增大,存在刚度极限;密封能够通过膜压、膜厚与波纹管间的相互协调作用自适应调节静环轴向位置来建立新的平衡;在隔离介质压力变化时,稳压槽内压力与隔离介质压力变化趋势一致,密封能够迅速响应压力的变化。
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关键词
涡轮泵
静压隔离密封
泄漏量
压力变化
密封
性能
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职称材料
涡轮泵用双波纹管型静压式隔离密封性能分析及结构优化
2
作者
刘伟
刘志远
+2 位作者
李双喜
宋子锋
马亚宾
《润滑与密封》
北大核心
2025年第3期97-108,共12页
航天发动机用涡轮泵隔离密封处于高速、低温、高振动等严苛工况下运行,密封组件有着长寿命、高稳定性运转的需求,对其结构设计和工作性能提出了较大的挑战。提出一种高性能非接触式的静压式隔离密封,建立流固热耦合分析模型,研究入口压...
航天发动机用涡轮泵隔离密封处于高速、低温、高振动等严苛工况下运行,密封组件有着长寿命、高稳定性运转的需求,对其结构设计和工作性能提出了较大的挑战。提出一种高性能非接触式的静压式隔离密封,建立流固热耦合分析模型,研究入口压力、节流孔数量、稳压槽宽度等工作和密封结构参数对其性能的影响。结果表明:密封载荷系数一定时,节流孔个数增加对开启力的增益效果逐渐降低,开启力和耗气量均对稳压槽宽度变化不敏感。用正交分析法对密封结构进行优化,通过试验验证了仿真模型的准确性与结构优化后密封工作的稳定性。研究结果表明:静压式隔离密封性能影响最大的因素为载荷系数,静压式隔离密封载荷系数应小于临界载荷系数(0.57);试验过程中密封运转状态稳定,达到了预期的隔离密封效果。提出了该类密封的设计及分析方法,为同类密封结构设计及性能优化提供了理论基础和指导。
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关键词
静压
式
隔离
密封
结构优化
密封
特性
双波纹管
气膜监测
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职称材料
题名
变工况下静压氦隔离密封的密封性能分析
1
作者
郑娆
胡鼎国
刘志远
宋子锋
张江腾
李双喜
机构
北京化工大学机电工程学院
清华大学核能与新能源技术研究院
出处
《化工进展》
北大核心
2025年第2期677-687,共11页
基金
国家重点研发计划(2018YFB2000800)。
文摘
涡轮泵隔离密封系统对液体火箭发动机涡轮泵的安全可靠运行具有至关重要的作用,密封系统的设计必须确保其具备耐高速、长寿命以及强抗外部激振能力。针对双波纹管氦隔离密封在运转工况下,因转速、压力出现变化导致密封泄漏而引起的密封失效问题,建立了密封面间气膜仿真分析模型及动静环变形模型,分析了转速及隔离介质压力变化对动态开启特性的影响以及运转工况下密封端面的变形程度,并通过实验测量了密封在不同转速和隔离介质压力下的泄漏量。研究结果表明:双波纹管静压氦隔离密封的开启不依赖转速,泄漏量几乎不随转速发生变化,转速发生变化时仍具有稳定的密封性能;随着隔离介质压力的提高,气膜刚度整体上呈增大的趋势,但在0.5~0.6MPa时存在趋于平稳的趋势,表明隔离密封气膜刚度不会无限制地增大,存在刚度极限;密封能够通过膜压、膜厚与波纹管间的相互协调作用自适应调节静环轴向位置来建立新的平衡;在隔离介质压力变化时,稳压槽内压力与隔离介质压力变化趋势一致,密封能够迅速响应压力的变化。
关键词
涡轮泵
静压隔离密封
泄漏量
压力变化
密封
性能
Keywords
turbopump
hydrostatic isolation seal
leakage
pressure variation
seal performance
分类号
TB42 [一般工业技术]
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职称材料
题名
涡轮泵用双波纹管型静压式隔离密封性能分析及结构优化
2
作者
刘伟
刘志远
李双喜
宋子锋
马亚宾
机构
北京化工大学机电工程学院
清华大学核能与新能源技术研究院
赛哲尔能源科技(北京)有限公司
出处
《润滑与密封》
北大核心
2025年第3期97-108,共12页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFB2000800)。
文摘
航天发动机用涡轮泵隔离密封处于高速、低温、高振动等严苛工况下运行,密封组件有着长寿命、高稳定性运转的需求,对其结构设计和工作性能提出了较大的挑战。提出一种高性能非接触式的静压式隔离密封,建立流固热耦合分析模型,研究入口压力、节流孔数量、稳压槽宽度等工作和密封结构参数对其性能的影响。结果表明:密封载荷系数一定时,节流孔个数增加对开启力的增益效果逐渐降低,开启力和耗气量均对稳压槽宽度变化不敏感。用正交分析法对密封结构进行优化,通过试验验证了仿真模型的准确性与结构优化后密封工作的稳定性。研究结果表明:静压式隔离密封性能影响最大的因素为载荷系数,静压式隔离密封载荷系数应小于临界载荷系数(0.57);试验过程中密封运转状态稳定,达到了预期的隔离密封效果。提出了该类密封的设计及分析方法,为同类密封结构设计及性能优化提供了理论基础和指导。
关键词
静压
式
隔离
密封
结构优化
密封
特性
双波纹管
气膜监测
Keywords
hydrostatic isolation seals
structural optimization
sealing characteristics
double bellows
gas film monitoring
分类号
TH136 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
变工况下静压氦隔离密封的密封性能分析
郑娆
胡鼎国
刘志远
宋子锋
张江腾
李双喜
《化工进展》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
涡轮泵用双波纹管型静压式隔离密封性能分析及结构优化
刘伟
刘志远
李双喜
宋子锋
马亚宾
《润滑与密封》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
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