● 摘要
反转轴间气膜密封系统是对端面气膜密封的拓展和延伸,是航空发动机反转轴间密封的一种密封方式。在80年代,相互反转的高、低压涡轮轴,工况条件严酷,使得传统的接触型端面密封应用困难,端面气膜密封应用于反转轴间得到重视。然而,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。本文利用静压气体轴承双端面止推的环式密封结构的原理,分析研究了大量文献,针对一种密封结构,根据可压缩气体雷诺方程,建立了密封端面压力场分布的理论模型。经过适当的简化,计算得到密封端面的压力分布,进而对密封气膜的支承力、刚度以及气体泄漏等主要的密封性能进行了计算,并对计算结果进行了分析讨论。运用有限元方法,开发了针对前、后密封跑道及主密封环受热和力变形的计算模块,并对密封件的变形进行了计算。论文基于自主开发的反转轴间气膜密封性能分析软件,分析了前密封跑道及主密封环的一些结构参数对密封性能的影响,给出了结构参数对设计结果的影响趋势,同时分析了对密封性能及气膜运行稳定性影响较大的工况参数走向,为以后的设计工作提供了有益的参考。
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