● 摘要
当前，航空燃气涡轮发动机不断朝着提高推重比、降低耗油率方向发展，为提高发动机性能，常设计采用相反转向的双转子套装结构，这将使轴间密封界面相对速度成倍提高，同时对相关密封技术也提出了更高的要求。反转轴间气膜密封系统是端面气膜密封的一种，是针对端面气膜密封在某些先进发动机的一些关键部位的应用要求而研究发展的一种新型密封装置，其应用前景广阔，也受到越来越多的重视。但是迄今为止反转轴间气膜密封方面的理论研究还不完善，在工程设计中，非常需要有关反转轴间气膜密封的理论分析和计算方法。本论文针对一种双端面的反转轴间气膜密封系统，用有限元方法编程对气膜的压力场进行了系统的分析，通过求解压力场建立了系统双端面气膜密封轴向力学分析模型，并以此为基础进一步对稳态运转下各端面气膜的气膜支反力，气膜刚度及气体泄漏量等主要密封性能、力学性能进行了计算分析和研究。文中还分析了各关键结构参数及工况参数变化对系统密封性能的影响，同时对单、双端面气膜密封的密封性能进行了对比，分析结果表明反转轴间气膜密封结构具有良好的密封和力学性能。本文所述模型和分析结果为反转轴间气膜密封的研究和结构优化提供了依据，对相关结构的工程设计具有一定指导意义。