有无蜂窝的直通斜齿流动特性旋转实验研究

为了研究蜂窝对直通斜齿流动特性的影响,在光滑衬套和蜂窝衬套条件下的高速旋转篦齿实验台上,分别测量了工作间隙和流动特性随转速0~8700r/min和压比1.1~1.5的变化规律。实验结果表明:随着转速的增加,泄漏量下降了约50%,流量系数下降了约25%,风阻温升达到40K;随着压比的增加,泄漏量和流量系数也相应增加;蜂窝衬套相对于光滑衬套,流量下降了约20%,流量系数下降了约10%,风阻温升差异微小。蜂窝可以使篦齿流量及流量系数降低,提升封严性能,对风阻温升影响很小。

几何参数对直通式斜齿封严泄漏特性影响的数值分析

改变直通式斜齿封严的7个主要的几何参数(封严间隙、齿高、齿距、齿宽、齿数、前倾角、后倾角),建立27个模型,通过数值模拟计算,研究气动参数(进出口落压比)及主要几何参数对其泄漏特性的影响规律。结果表明,斜齿封严的流量系数随着落压比和封严间隙、齿高、齿宽的增大而增大,随着齿距、齿数的增大而减小;前、后倾角对斜齿封严的流量系数有较为明显的影响,随着前倾角的增大流量系数先减小后增大,而随后倾角的增大流量系数单调减小。这是因为斜齿齿腔壁面出现局部涡旋,且随着后倾角增大涡旋区域增大,齿内流动耗散增强,因而流量系数减小。