厚壁環(huán)形蜂窩密封和孔型密封封嚴(yán)特性及吸氣抑制葉片振動的研究.pdf

1、隨著介質(zhì)壓力和流量等參數(shù)不斷提高,葉輪機(jī)械對密封和穩(wěn)定性的要求越來越高。蜂窩密封性能優(yōu)異,但傳統(tǒng)鋼蜂窩密封不能應(yīng)用在工作介質(zhì)為易燃易爆的機(jī)組,且加工工藝復(fù)雜,材料要求特殊,成本高。厚壁鋁材蜂窩密封和孔型密封便于整體加工,且安全性更高,與鋼蜂窩密封相比有獨(dú)特的優(yōu)勢。另一方面,葉片振動一直是葉輪機(jī)械領(lǐng)域的一個(gè)難點(diǎn),工程中行之有效的葉片減振方法較少。本文針對這兩方面的問題,開展了以下主要工作:
　　 1)基于三維整圈模型,數(shù)值計(jì)算了不

2、同結(jié)構(gòu)參數(shù)下厚壁蜂窩密封和孔型密封的封嚴(yán)特性,結(jié)合氣流反沖作用和旋渦結(jié)構(gòu)解釋了結(jié)構(gòu)參數(shù)對兩種密封封嚴(yán)特性影響的機(jī)理,并比較了兩種密封的密封性能優(yōu)勢。結(jié)果表明,孔深度變化時(shí),孔腔內(nèi)的反沖氣流和旋渦結(jié)構(gòu)會發(fā)生明顯變化,氣流反沖作用越強(qiáng)烈,在密封間隙區(qū)域形成的局部低速區(qū)越明顯,密封泄漏量越小。芯格尺寸(孔直徑)3.2mm,壁厚0.8mm時(shí),泄漏量最小時(shí)的蜂窩孔(圓柱孔)深度為0.8mm；孔深度較大時(shí),芯格尺寸(孔直徑)對泄漏量影響較小,孔深度

3、較小時(shí),泄漏量隨芯格尺寸(孔直徑)的增大呈減小趨勢,增大到一定程度后泄漏量趨于穩(wěn)定；泄漏量隨壁厚的增大而增大,壁厚在0.4～1.0mm內(nèi)變化時(shí)厚壁蜂窩密封的泄漏量變化相對平穩(wěn):總體來看,厚壁蜂窩密封和孔型密封密封性能相差不大,不同參數(shù)下兩者優(yōu)勢略有不同。
　　 2)應(yīng)用蜂窩密封技術(shù)對石化電力行業(yè)多臺汽輪機(jī)、軸流壓縮機(jī)進(jìn)行了技術(shù)改造,解決了長期困擾企業(yè)的機(jī)組密封泄漏、潤滑油含水和葉片嚴(yán)重水蝕等問題。改造效果表明,石化電力葉輪機(jī)械中