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基于ALE流固耦合方法的刷式密封泄漏特性理论与实验研究 被引量:11
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作者 李国勤 孙丹 +2 位作者 刘永泉 战鹏 信琦 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1850-1860,共11页
现有刷式密封流固耦合求解模型因刷丝变形接触导致网格畸变而难以计算。本文提出了基于ALE(Arbitrary Lagrange-Euler)流固耦合方法考虑刷丝变形接触的三维瞬态双向流固耦合求解模型,设计搭建了刷式密封泄漏特性和可观测刷丝运动轨迹的... 现有刷式密封流固耦合求解模型因刷丝变形接触导致网格畸变而难以计算。本文提出了基于ALE(Arbitrary Lagrange-Euler)流固耦合方法考虑刷丝变形接触的三维瞬态双向流固耦合求解模型,设计搭建了刷式密封泄漏特性和可观测刷丝运动轨迹的实验装置。实验研究了刷式密封刷丝运动状态对泄漏特性的影响,不同压比条件下的泄漏特性变化规律,在验证刷式密封流固耦合求解模型准确性基础上,数值分析了不同时刻刷式密封速度分布与刷丝运动状态,并研究了不同结构参数对泄漏特性的影响规律。研究结果表明:基于ALE流固耦合方法解决了传统刷式密封求解模型因刷丝变形接触导致网格畸变而难以计算的问题,可准确计算刷式密封流场特性和力学特性;刷式密封刷丝吹下效应会降低泄漏量,刷丝颤振现象主要发生在气流入口处的前排刷丝域,会引起泄漏量增大,在气流力作用下,刷丝束轴向厚度变小,有利于减小泄漏量;在本文研究条件下,刷丝固定端与自由端的中间部位最先发生变形,随着时间的变化,气流速度逐渐趋于稳定,最大速度出现在末排刷丝与后挡板接触位置,刷丝自由端变形最大;刷式密封泄漏量随径向密封间隙的增大而增大,与径向密封间隙0mm时相比,径向密封间隙0.2mm时泄漏量增加了51.6%~62.8%。随着刷丝排数的增大,泄漏量逐渐减小,当刷丝排数大于25排时,其对泄漏量影响较小。随着刷丝间隙、刷丝与后挡板之间的轴向间隙、后挡板保护高度的增大,泄漏量先逐渐增大后趋于平缓。 展开更多
关键词 刷式密封 ALE流固耦合 泄漏特性 刷丝运动状态 变形接触
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刷式密封泄漏流动特性流固耦合研究 被引量:1
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作者 刘宁宁 孙丹 +2 位作者 胡广阳 艾延廷 白伟钢 《沈阳航空航天大学学报》 2016年第6期35-41,共7页
刷式密封是旋转机械的关键部件,由其引起的泄漏损失直接影响旋转机械的工作效率。分析了刷式密封的流固耦合特性,应用双向流固耦合与动网格技术,建立刷式密封瞬态三维流固耦合求解模型。在实验验证流固耦合求解模型准确性的基础上,分析... 刷式密封是旋转机械的关键部件,由其引起的泄漏损失直接影响旋转机械的工作效率。分析了刷式密封的流固耦合特性,应用双向流固耦合与动网格技术,建立刷式密封瞬态三维流固耦合求解模型。在实验验证流固耦合求解模型准确性的基础上,分析刷式密封的泄漏流动特性,研究刷式密封几何参数等因素对其泄漏特性的影响规律。研究结果表明,刷式密封泄漏量随着后挡板保护高度的增大而增加;随着刷丝束与后挡板之间轴向间隙的增大,泄漏量先增大,然后趋于稳定不变;随着刷丝排数的增加,泄漏量先迅速下降,然后下降速度趋缓。研究结果为刷式密封结构设计提供理论依据。 展开更多
关键词 刷式密封 流固耦合 流场特性 泄漏特性
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润滑系统调压差活门技术研究与应用 被引量:4
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作者 赵宏达 毛福荣 谷俊 《航空发动机》 2017年第6期44-48,共5页
调压差活门为发动机滑油供油系统的重要部件,用于控制滑油的流量和压力,关系着航空发动机润滑系统的供油能力和工作稳定性,通过感受供油路压力和中轴承腔压力保证各喷嘴前后的压差稳定在规定的范围内。为掌握某型发动机调压差活门的工... 调压差活门为发动机滑油供油系统的重要部件,用于控制滑油的流量和压力,关系着航空发动机润滑系统的供油能力和工作稳定性,通过感受供油路压力和中轴承腔压力保证各喷嘴前后的压差稳定在规定的范围内。为掌握某型发动机调压差活门的工作特性,对调压差活门的开闭特性、流量特性及响应特性进行试验研究。结果表明:活门的打开压力为252 k Pa,响应时间小于384 ms。研究结果可应用于生产中调压差活门初始打开压力的设定以及后续滑油供油系统仿真分析中,以提高航空发动机滑油供油系统流量、压力仿真计算的准确性和真实性。 展开更多
关键词 调压差活门 润滑系统 供油系统 航空发动机
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基于轴承衬套典型构件的微动磨损问题研究 被引量:5
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作者 李锦花 史妍妍 王飞鸣 《航空科学技术》 2019年第2期26-31,共6页
以航空发动机附件机匣轴承衬套为例,从微动磨损问题出发,对轴承衬套工作条件、使用工况进行分析,结果表明轴承衬套磨损为典型的微动磨损现象,并开展了轴承衬套微动磨损试验,复现了轴承衬套磨损现象,验证了理论分析结果。通过本文研究确... 以航空发动机附件机匣轴承衬套为例,从微动磨损问题出发,对轴承衬套工作条件、使用工况进行分析,结果表明轴承衬套磨损为典型的微动磨损现象,并开展了轴承衬套微动磨损试验,复现了轴承衬套磨损现象,验证了理论分析结果。通过本文研究确定了航空发动机附件机匣轴承衬套微动磨损发生的影响因素,并针对这种典型结构提出预防微动磨损问题发生的改进方案,对其中的铝材料表面硬质阳极化方案开展了发动机验证,结果表明对解决铝轴承衬套的磨损问题有明显效果。 展开更多
关键词 轴承衬套 微动磨损 振动 载荷 试验
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一轴多附件齿轮传动的设计与分析 被引量:2
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作者 侯明曦 李国权 +2 位作者 郑凯 史妍妍 苏壮 《航空科学技术》 2020年第6期55-60,共6页
作为附件机匣内的重要零部件,齿轮轴设计将直接影响传动链优化方案及系统的可靠性。基于齿轮轴疲劳强度分析、静强度分析、动态冲击应力分析,提出一种一轴多附件齿轮传动设计和结构优化方法。以某型发动机附件机匣为设计实例,采用该方... 作为附件机匣内的重要零部件,齿轮轴设计将直接影响传动链优化方案及系统的可靠性。基于齿轮轴疲劳强度分析、静强度分析、动态冲击应力分析,提出一种一轴多附件齿轮传动设计和结构优化方法。以某型发动机附件机匣为设计实例,采用该方法进行了齿轮轴设计和结构优化,有效降低了齿轮轴最大应力,提高了传动系统可靠性,并通过了部件及整机试验验证。通过开展一轴多附件齿轮传动设计与分析技术研究,为高推重比发动机的传动系统设计积累经验和奠定基础。 展开更多
关键词 齿轮传动 附件机匣 强度 动态冲击应力 优化 试验验证
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