孔型阻尼密封在透平膨胀机喷嘴叶片上的应用
2022-08-25赵以奎李时明陈启明于跃平
流体机械 2022年7期
关键词:模型
赵以奎,李时明,王 枭,陈启明,于跃平,常 超
(1.合肥通用机械研究院有限公司 压缩机技术国家重点实验室 压缩机技术安徽省实验室,合肥 230031;2.派克汉尼汾流体传动(上海)有限公司,上海 201206)
0 引言
透平膨胀机通过将来自上游的高焓值气流膨胀为低焓值气流,将气体的内能转化为动能,从而推动叶轮的转轴将动能输出为机械能,是动力循环中重要的能量转换设备。向心透平膨胀机中,高温高压气流进入蜗壳后,再流入喷嘴、叶轮及扩压器,最终低温低压气流离开透平膨胀机,并输出功[1-8]。
膨胀机喷嘴叶片是调节进气量的核心部件,为了保障其能够灵活转动,喷嘴叶片侧面与蜗壳表面始终存在一定的间隙,如图1中Δ1和Δ2,由此导致部分高压气流直接通过间隙进入叶轮,从而出现泄漏气流没有流经喷嘴叶片,流动呈无序状态,对进入叶轮的主气流有干扰;泄漏气流在间隙流动中的膨胀效率低,降低了膨胀机的整体效率等问题。为了减少间隙内的流动损失,需要尽可能减小间隙,但过小的间隙又会给机组的安全运行带来隐患。

图1 喷嘴叶片与压紧装置侧面间隙示意Fig.1 The schematic diagram of clearance between nozzle blade and side of compression device
孔型阻尼密封的作用原理为气流通过孔时产生很强的涡流和屏障,气流在各个小孔空腔内分解成的涡流,加强了气流能量耗散效果。反冲气流下方的密封间隙区域对应形成局部低速区,即反冲气流能有效降低密封间隙内的气流速度,从而形成很大的阻尼,以达到阻止气流泄漏的密封效果。……
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