密封切向气流力与径向气流力影响因素研究

应用CFD软件建立密封气流力求解模型并验证计算结果的准确性;研究偏心、压比、转速、预旋对密封气流力的影响规律,得出密封切向气流力与径向气流力的产生机制。研究结果表明:密封切向气流力主要是由于密封内气流的周向流动而产生的,转速、预旋对切向力影响较大,切向气流力随转速,密封入口的正向预旋增加而增大;径向力主要是由于密封楔形间隙的气体轴承效应产生的,径向力随偏心率、进出口压比的增加而增大;偏心转子密封周向楔形间隙内流体动压形成的气体轴承效应会加剧密封切向气流力,密封气体轴承效应是影响密封气流激振力的重要因素之一。提高同心度、降低转速及进出口压比会抑制密封气体轴承效应,提高密封稳定性;在密封入口加反预旋可以改善转子稳定性。

直通型迷宫密封动力学特性研究

本文利用Fluent软件数值仿真研究了不同工况(进口预旋、转速和压比)下,偏心率分别为5%和10%、转子涡动速度为10%~240%倍转速的涡动转子–密封流场,获得了作用在涡动转子上的径向气流力和切向气流力,进而分析该气流力对转子振动的影响。研究结果表明:进口预旋速度对密封径向气流力影响不大,而对密封切向气流力影响很大。高转速下密封切向气流力在转子高频涡动下会变为正值,促进转子涡动,可能引起转子失稳。压比越高,密封气流力越大。密封径向气流力随着转子偏心率的增大而增大,但增大速率逐渐减缓。