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迷宫密封流场动力特性系数研究

曹体进  
【摘要】: 迷宫密封广泛应用于透平机械,研究其激振原理和动力特性系数,对于设计一台具有良好动态性能的透平机械具有重要的理论和实际意义。本论文围绕迷宫密封流场动力特性系数的研究展开的,采用两控制容积模型,利用湍流理论和计算流体力学的方法,深入研究迷宫密封内部流动的规律、密封性能,获得迷宫密封的动力特性系数。 本论文主要涉及以下内容: 1、介绍迷宫密封技术,主要包括迷宫密封的分类、密封形式和密封原理。 2、研究迷宫密封在定常流动下的静态工作特性,其中主要包括空腔数、齿间相对厚度、间隙与空腔宽度之比、空腔深宽之比、不同齿形、齿面倾斜角、斜齿倾角和流向等的影响。 3、用两控制容积模型建立方程,推导出主导方程组,对非求解变量进行了确定,同时对主导方程组进行了化简。 4、对迷宫密封两控制容积模型主导方程组运用摄动分析方法进行了求解,得到了迷宫密封腔中的压力分布,并进一步求解得到迷宫密封的四个动力特性系数的计算公式。 5、将计算结果与已有的实验结果相比较,对推导出的公式进行综合分析。 6、分析转子转速、入口预旋速度、入口压力、密封间隙等几种主要因素对迷宫密封动力特性系数的影响。


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