高压液氧涡轮泵孔型/蜂窝阻尼密封的设计
2021-04-22李昌奂
火箭推进 2021年2期
毛 凯,李昌奂,张 聃,安 康
(西安航天动力研究所,陕西 西安 710100)
0 引言
离心轮前、后凸肩泄漏量占泵内泄漏量的主要部分,目前国内外常用的密封方法有两种,一种是采用浮动环密封方案,此种方案可通过设置较小的密封间隙来获取较低的泄漏量,但研究中发现此种结构对泵运转稳定性要求较高;另外一种为固定的密封方案,在密封环或者叶轮凸肩表面设置多个迷宫型密封齿来降低泄漏量,但此种结构间隙较大,泵容积效率一般较低。因此,为了提高封严性能,必须采用更先进的密封形式。
孔型/蜂窝阻尼密封由于具有优良的封严性能和阻尼性能,已广泛应用于压气机、燃气涡轮、汽轮机等气体工质旋转机械中。国内外学者对其进行了大量的试验和数值研究,研究了不同结构参数、转速、进出口压力和进口预旋等不同因素对密封泄漏特性的影响规律。结果表明气体工质孔型阻尼密封和蜂窝阻尼密封具有相近的、优于传统迷宫密封的封严性能和阻尼稳定性能。但通过查阅文献发现,对于液体介质,尤其是高压力差结构中,蜂窝密封的应用非常少,也无成熟的研究结论可以直接采用。可查到的昆明理工大学王文全以两平行平板间的蜂窝密封结构为研究对象,采用数值方法得到了不同蜂窝半径和深度下蜂窝结构与之相对应的梳齿密封结构的泄漏量,结果表明:蜂窝结构比传统的梳齿结构具有更好的密封性能;流体从间隙进入蜂窝内腔后产生了很强的漩涡而耗散部分动能,这种作用对降压节流起到主要作用。……
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