杨均武 朱 蕾 胡 峰 张 海

（1.中船邮轮科技发展有限公司；2.中国船舶重工集团公司第704研究所；3.哈尔滨工程大学）

0 引言

密封装置是燃气轮机中不可或缺的一部分，优秀的密封装置可以提高发动机的工作效率和可靠性。由密封不当引起的工质泄漏是发动机的主要损失之一，如汽轮机泄漏损失约为其总损失的22%[1]。因此，提高船用燃气轮机效率的一个有效途径是减小泄漏量，这也是设计透平机械的一个主要目标[2]。密封构件设计的目标之一就是有效的减少工质泄漏以及泄漏对于主流的影响。除此之外密封装置容易影响燃气轮机的振动响应，易产生流体激振力，进而使转子系统失稳。因此，密封装置设计的另一目标是控制激振力，以确保燃气轮机的转子系统在整个运行范围内保持稳定（减小交叉耦合刚度，增加直接阻尼）。为保证发动机具有一定的效率、输出功率和运行寿命，燃气轮机设计时需将高温、高压、高转速工况考虑在内，这需要研究密封的泄漏和转子动力学特性之间的最佳平衡[3-4]。

典型的密封装置有许多种，包括迷宫密封、篦齿密封、气膜密封、刷式密封、指尖密封和阻尼密封等。其中袋型阻尼密封是由美国德克萨斯A&M大学透平机械实验室的Vance 和Shultz 在1991 年首次研发。他们测量了密封齿齿数为2，且具有4 个袋型腔室的密封件的直接阻尼系数和泄漏量，发现袋型阻尼密封的直接阻尼系数要比迷宫密封高15 倍[5]。袋型阻尼密封解决了若干高压压气机中的转子不稳定问题。……