蜂窝芯格尺寸对蜂窝密封流动特性的影响.pdf

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1、２０１６年６月润滑与密封Ｊｕｎ?２０１６第４１卷第６期ＬＵＢＲＩＣＡＴＩＯＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏｌ?４１Ｎｏ?６ＤＯＩ：１０?３９６９／ｊ?ｉｓｓｎ?０２５４－０１５０?２０１６?０６?００７∗蜂窝芯格尺寸对蜂窝密封流动特性的影响姜铁骝曹丽华付亚辉李盼李勇（东北电力大学能源与动力工程学院吉林省吉林市１３２０１２）???摘要：采用ＲＮＧｋ⁃ε两方程紊流模型、Ｓｉｍｐｌｅ算法和结构化网格，利用Ｆｌｕｅｎｔ软件数值分析不同间隙、压比和转??速条件下，蜂窝芯格尺寸对蜂窝密封内泄漏流动的影响。结果表明：蜂窝密封特殊的六边形结构可以将泄漏流分割成??许多小涡流，漏汽在蜂窝腔内呈逆

2、时针螺旋式三维紊流运动；芯格尺寸越大，漏汽量越大；同一密封间隙下，随着芯???格尺寸的增大，泄漏量增大的趋势在升高；随着压比的增大，蜂窝密封的泄漏量增大，但泄漏量增加的趋势在减小；???随着转速的增加，转轴表面形成强烈的气旋效应，有利于阻滞泄漏流动。??关键词：蜂窝密封；芯格尺寸；泄漏特性；数值模拟中图分类号：ＴＨ１１７文献标志码：Ａ文章编号：０２５４－０１５０（２０１６）０６－０２９－０６ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＨｏｎｅｙｃｏｍｂＣｅｌｌＳｉｚｅｏｎＦｌｏｗＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＨｏｎｅｙｃｏｍｂＳｅａｌＪＩＡＮＧＴｉｅｌｉｕＣＡＯＬｉｈｕａＦＵＹａｈｕｉＬＩＰ

3、ａｎＬＩＹｏｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｎｅｒｇｙａｎｄＰｏｗｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔＣｈｉｎａＤｉａｎｌｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＪｉｌｉｎｏｆＪｉｌｉｎｐｒｏｖｉｎｃｅ１３２０１２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｈｏｎｅｙｃｏｍｂｃｅｌｌｓｉｚｅｏｎｌｅａｋａｇｅｆｌｏｗｉｎｈｏｎｅｙｃｏｍｂｓｅａｌｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｃｌｅａｒｅｎｃｅ，ｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｒａｔｉｏ，ａｎｄｔｈｅｒｏｔａｔｉｏｎａｌｓｐｅｅｄｗａｓｎｕｍｅｒｉｃａｌｌｙｓｉｍｕｌａｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅＦｌｕｅｎ

4、ｔｓｏｆｔｗａｒｅ，ＲＮＧｋ⁃εｔｗｏ⁃ｅｑｕａｔｉｏｎｔｕｒｂｕｌｅｎｃｅｍｏｄｅｌ，Ｓｉｍｐｌｅａｌｇｏｒｉｔｈｍａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｇｒｉｄｄｉｎｇｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｈｏｎｅｙｃｏｍｂｓｅａｌｗｉｔｈｓｐｅｃｉａｌｈｅｘａｇｏｎａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃａｎｄｉｖｉｄｅｔｈｅｌｅａｋａｇｅｆｌｏｗｉｎｔｏｍａｎｙｓｍａｌｌｖｏｒｔｉｃｅｓ，ｗｈｅｒｅｔｈｅｔｈｒｅｅ⁃ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌａｎｔｉｃｌｏｃｋｗｉｓｅｔｕｒｂｕｌｅｎｔｓｐｉｒａｌｓｃａｎｂｅｓｅｅｎ．Ｔｈｅｇｒｅａｔｅｒｔｈｅｈｏｎｅｙｃｏｍｂｃｅｌｌｓｉｚｅｉｓ，ｔｈｅ

5、ｍｏｒｅｔｈｅｌｅａｋａｇｅｒａｔｅｂｅｃｏｍｅｓ．Ｕｎｄｅｒｔｈｅｓａｍｅｓｅａｌｃｌｅａｒａｎｃｅ，ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｈｏｎｅｙｃｏｍｂｃｅｌｌｓｉｚｅ，ｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｇｒａｄｉｅｎｔｏｆｌｅａｋａｇｅｒａｔｅｉｓｉｎｃｒｅａｓｅｄ．Ｗｉｔｈｔｈｅｉｎ⁃ｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｐｒｅｓｓｕｒｅｒａｔｉｏ，ｔｈｅｌｅａｋａｇｅｒａｔｅｉｓｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ｂｕｔｉｎａｒｅｄｕｃｉｎｇｇｒａｄｉｅｎｔ．Ａｌｏｎｇｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｏｆｒｏｔａｔｉｏｎａｌｓｐｅｅｄ，ｔｈｅｒｕｂ⁃ｇｒｏｏｖｅｌａｂｙｒｉｎｔｈｓｅａｌａｒｅｍｏｒ

6、ｅｌｉｋｅｌｙｔｏｆｏｒｍｔｈｅｓｔｒｏｎｇｅｆｆｅｃｔｏｆｃｙｃｌｏｎｅ，ｗｈｉｃｈｉｓｂｅｎｅｆｉｃｉａｌｔｏｂｌｏｃｋｔｈｅｌｅａｋａｇｅｆｌｏｗ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｏｎｅｙｃｏｍｂｓｅａｌ；ｃｅｌｌｓｉｚｅ；ｌｅａｋａｇｅｆｌｏｗｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ在汽轮机和燃气轮机以及各种流体机械中，由于等优点，尤其适合应用于高温、高压、高负荷以及高［６］动静部分间隙的存在，导致工质的泄漏，使效率降速旋转的场合。随着计算机技术和计算流体动力学低。如汽轮机级内，间隙主要存在于隔板和主轴以及的快速发展，应用数值模拟研究其内部的流动特

7、性和［７－８］动叶顶部与汽缸之间，约有１／３的损失来自于漏汽损泄漏涡相互作用机制取得了快速的发展。国外［１］［９］失。良好的汽封结构不仅可以减少泄漏损失，提高ＢＯＺＺＩ和ＦＡＣＣＨＩＮＩ通过模拟和实验对比的方法研效率，还可以延长汽封的使用寿命，保证汽轮机的安究了间隙变化对迷宫密封传热特性和泄漏流动的影［２－５］全运行。因此，对汽封的工作机制及性能的研究响，结果表明密封间隙与齿间距的比值变化对密封的尤为重要。泄漏量和传热系数都有显著的影响。ＳＵＲＹ⁃［１０－１２］蜂窝密封是一种在旋转机械中应用非常广泛的密ＡＮＡＲＡＹ