双级低滞后刷式密封级间不均衡性分析

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1、2014年8月第40卷第8期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsAugust2014V01．40No．8双级低滞后刷式密封级间不均衡性分析文龙王之栎丁蕾刘健(北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京100191)胡广阳陈聪慧(中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所，沈阳110015)摘要：针对一种结构参数的双级低滞后刷式密封，采用多孔介质模型进行流场计算，对刷丝安装角度以及第二级前板间隙高度和背板间隙高度与分压比的关系进行分析；基于梁弯曲理论和刷丝区域压力分布，采用有限

2、元法计算得到刷丝的受力和变形情况，分析参数对转子所受摩擦扭矩的影响，讨论参数对双级低滞后刷式密封级间不均衡性的影响．分析表明，第一级刷丝安装角度的增大和第二级刷丝安装角的减小能在一定程度上使两级分压趋于均衡．第一级结构参数不变时，第二级的前板间隙高度变化对级间不均衡性影响不大，背板间隙高度在特定值时，两级可达到均衡状态．关键词：双级低滞后刷式密封；多孔介质；分压比；摩擦扭矩；级间不均衡性中图分类号：V233文献标识码：A文章编号：1001-5965(2014)08．1154-06Inter—-stageimbalanceanalysisoftwo--stagelo

3、whysteresisbrushsealWenLongWangZhiliDingLeiLiuJian(SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，BeijingUniversityAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)HuGuangyangChenConghui(ShenyangAeroEngineResearchInstitute，AviationIndustryCorporationofChina，Shenyang110015，China)Abstract：The

4、flowfieldofatwo-stagelowhysteresisbrushsealwithcertainstructurewascomputedwithporousmediummodel．Therelationshipbetweensealinstallationangles，frontandbackplategapclearanceheightofthesecondstageandpartialpressureratiowerealsoanalyzed．Basedoncantileverbeamtheoryandthepressuredistribution

5、，bristleforcesanddeflectionswerecalculatedwiththefiniteelementmethod，andtheeffectsofparametersonfrictiontorqueandinter—stageimbalancewerediscussed．Theresultindicatesthat，in-creaseofthefirststagebristleangleanddecreaseofthesecondstagebristleanglecouldmakethepartialpres-suretendtoequili

6、brium．Withthegivenstructureoffirststageseal，differentfrontplategapclearanceheightsofthesecondstagesealhavelittleeffectoninter—stageimbalance，andaspecificbackplategapclearanceheightcanmakethetwostagesgetanequilibriumstate．Keywords：two-stagelowhysteresisbrushseal；porousmedium；partialpre

7、ssureratio；frictiontorque；inter-stageimbalance刷式密封是航空发动机气路密封的一种，与篦齿密封相比，其具有密封性能优异、结构紧凑等优点．应用表明，仅在航空发动机关键部位采用刷式密封代替篦齿密封，就可使发动机推力提高1％。3％，燃油消耗率下降3％．5％It]．刷式密封作为篦齿密封的替代品之一，其应用对于航空发收稿日期：2013-09-22；网络出版时间：2014-05-1216：48；DOI：10．13700／j．bh．t001-5965．2013．0523网络出版地址：WWW．cnki．net／kcms／doi／10．1

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