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基于三维实体建模的刷式密封传热机理数值研究

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【作者】 孙丹李国勤艾延廷刘永泉战鹏信琦

【Author】 SUN Dan;LI Guoqin;AI Yanting;LIU Yongquan;ZHAN Peng;XIN Qi;Liaoning Key Lab of Advanced Test Technology for Aerospace Propulsion System,School of Aero-Engine,Shenyang Aerospace University;Key Lab for Power Transmission of Aero Engine,Shenyang Engine Research Institute,Aero Engine Corporation of China;

【机构】 沈阳航空航天大学航空发动机学院辽宁省航空推进系统先进测试技术重点实验室中国航空发动机集团有限公司沈阳发动机研究所航空发动机动力传输航空科技重点实验室

【摘要】 建立了基于三维实体建模的刷式密封传热特性求解模型,在验证数值模型准确性的基础上,分析了刷式密封流场与温度场分布特性,研究了压比、转速、干涉量和热流密度对刷丝最高温度的影响,揭示了刷式密封的传热机理。结果表明:高温区主要集中在末排刷丝与转子面接触位置,刷丝的最高温度随着压比、转速、干涉量和热流密度增加而增大,其中干涉量对刷丝最高温度的影响最为明显。当干涉量从0.1mm增至0.7mm时,刷丝的最高温度上升1.61倍;刷式密封热量的主要来源为刷丝与转子表面摩擦产生的热量,其传热形式包括导热和对流换热,摩擦热量通过导热形式进入刷丝和转子,当刷丝与转子之间的接触力增加时,摩擦热量增大,刷丝的最高温度升高,摩擦热量通过对流换热形式在流体和固体之间进行传递,热量散失主要形式为泄漏气流带走部分热量。

【基金】 国家自然科学基金(51675351);中国博士后科学基金(2018M633572);辽宁省高等学校创新人才支持计划项目(LR2016033)
【所属期刊栏目】 燃烧、传热、传质 (2019年08期)
  • 【DOI】10.13224/j.cnki.jasp.2019.08.001
  • 【分类号】V231.1
  • 【下载频次】30
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