基于粗糙接触的指尖密封热分析

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2007年7月机械科学与技术July2007第26卷第7期MechanicalScienceandTechnologyforAerospaceEngineeringVol_26No．7基于粗糙接触的指尖密封热分析王峰，陈国定，余承涛(西北工业大学机电学院，西安710072)王峰厶摘要：提出了基于粗糙表面接触热阻的修正计算方法和考虑粗糙峰高度正态分布截断影响的修正系数拟合计算公式。根据等效的概念，将指尖密封系统中各接触副的接触热阻通过“圆柱桥”模型加以描述，在此基础上建立了指尖密封系统的有限元热分析模型。通过有限元计算

2、，获得了指尖密封系统的温度场分布，以及系统最高温度随接触副表面粗糙度、转子过盈量和系统上下游气体压差等结构工况参数的变化规律。这一工作对于指尖密封的深入研究和设计具有较高的参考价值。关键词：指尖密封；热分析；接触热阻中图分类号：TB122文献标识码：A文章编号：1003-8728(2007)O7-0893-04ThermalAnalysisoftheFingerSealSystemwithRoughContactWangFeng，ChenGuoding，YuChengtao(SchoolofMechatronics，NorthwesternPolytechnica

3、lUniversity，Xian710072)Abstract：Weproposethemodificationmethodforcalculatingthethermalcontactresistancecomingfromroughsur。facesandtheformulaforfittingandcalculatingthemodifiedcoefficientsthatconsiderthetruncationeffectpeak．Accordingtotheconceptofequivalence，wedescribethethermalcontact

4、resistanceamongvariouscontactsurfacesinthefingersealsystemthroughthecylinderbridgemode1．Basedonthedescription，weestablishthefiniteele-mentthermalanalysismodelofthefingersealsystem．Throughthefiniteelementcalculation，weobtainitsthermaldistributionfieldandthelawthatitshighesttemperaturec

5、hangeswiththechangeofworkingstructuralparameterssuchascontactsurfaceroughness，rotorinterferenceandgaspressurediferencebetweenup-streamanddown-stream．Keywords：fingerseal；thermalanalysis；thermalcontactresistance作为近年提出的一种优良的航空发动机气路密能。基于此开展指尖密封热分析的研究工作是很有封形式，相比较于其它类型的气路密封，指尖密封因必要的。具有更好的性价

6、比而受到很大重视，获得了较为广本文在考虑指尖靴与转子接触面及指尖片之间泛的研究⋯。但目前有关指尖密封的研究工作，主这些接触表面的粗糙效应的基础上，分析了接触表要集中于性能的迟滞效应研究和工作寿命的接触状面之间的接触热阻影响，建立了符合指尖密封系统态研究，考虑热效应对其工作性能影响的研究工作中摩擦副接触状态的有限元温度计算模型，获得了非常少见。指尖密封工作时，相互接触的指尖靴／转不同工况条件和结构参数下的指尖密封系统温度场子摩擦副因转子高速转动而产生很高的热量，以及分布。这一工作解决了考虑实际情况的指尖密封系密封的高温气体都会对指尖密封的变形和迟滞效应统热效应问题，

7、为指尖密封的设计研究提供了有价等产生影响，并继而影响到指尖密封装置的工作性值的参考依据。收稿13期：2006—07—06基金项目：国家自然科学基金项目(50575182)，航空科学基金项目(05C53056)和航空支撑科技基金项目(04B53004)资助作者简介：王峰(1982一)，男(汉)，湖北，硕士研究生，edeO0718@sohu．conl维普资讯http://www.cqvip.com机械科学与技术第26卷1考虑粗糙接触影响的接触热阻分析1．1接触热阻计算模型的建立：l_=[】∞c5指尖密封结构如图1所示，在指尖密封系统中，一．．指尖靴／转子、指尖片间以及

8、指尖片／后