葉輪機(jī)械中基于蜂窩密封和合成射流技術(shù)的流場(chǎng)控制方法研究.pdf

1、汽輪機(jī)、壓縮機(jī)等葉輪機(jī)械是石化、電力、冶金等行業(yè)中的重要設(shè)備，其運(yùn)行效率和穩(wěn)定性直接關(guān)系到生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性和安全性。隨著葉輪機(jī)械向著大容量、高參數(shù)的方向發(fā)展，采用先進(jìn)的密封結(jié)構(gòu)和減小密封間隙是提高效率的有效方法，但密封間隙過(guò)小會(huì)引起密封的流體激振問(wèn)題。密封引起的流體激振問(wèn)題的本質(zhì)是流固耦合問(wèn)題，了解流場(chǎng)特征并進(jìn)行控制是解決此類問(wèn)題的可行辦法。本文主要針對(duì)葉輪機(jī)械中泄漏和密封激振問(wèn)題進(jìn)行研究，開(kāi)展了以下主要工作： (1)設(shè)計(jì)了壓電式合

2、成射流激勵(lì)器，并分析了影響射流速度的主要因素；進(jìn)行了合成射流影響葉片振動(dòng)特性的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算。結(jié)果表明，合成射流對(duì)振動(dòng)的影響規(guī)律和常規(guī)射流相同；葉頂附近吹氣時(shí)會(huì)加劇葉片的振動(dòng)，而抽氣時(shí)葉片振幅會(huì)有所減小。 (2)數(shù)值計(jì)算了光滑密封、梳齒密封和蜂窩密封的泄漏量，并分析了影響封嚴(yán)特性的主要因素。結(jié)果表明，蜂窩密封的封嚴(yán)特性最好，這是因?yàn)榉涓C密封特殊六邊形結(jié)構(gòu)將泄漏流體分割成小渦流，更有效地將氣體能量轉(zhuǎn)化為熱能，從而減小泄漏；梳齒密封