發(fā)布時間：2024-09-20 20:53

　　為了提高火箭發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)效益,高性能的浮動間隙密封技術(shù)成為進(jìn)一步提高液體火箭渦輪泵效率的重要途徑。由于能夠自適應(yīng)轉(zhuǎn)子的振動,浮動間隙密封的間隙高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于固定式間隙密封,顯著地降低工質(zhì)泄漏,明顯地提高發(fā)動機(jī)的工作效率。為了明晰浮動間隙密封的工作機(jī)理和其對渦輪泵軸系動力學(xué)特性的影響,本文提出浮動間隙內(nèi)瞬態(tài)流體激勵模型,建立浮動間隙密封動力學(xué)模型,研究浮動間隙密封的運(yùn)動機(jī)理,提出預(yù)測自鎖區(qū)間的計算方法,研究浮動間隙密封自鎖位置對轉(zhuǎn)子振動的影響,研究非自鎖時浮動間隙密封的渦動運(yùn)動及其對轉(zhuǎn)子振動的影響。主要研究內(nèi)容包括:針對浮動間隙密封與轉(zhuǎn)子之間的任意運(yùn)動,根據(jù)浮動間隙內(nèi)流體運(yùn)動的特點,建立間隙內(nèi)流體瞬態(tài)整體流動模型,計算間隙內(nèi)流體瞬態(tài)激勵力。研究表明,整體流動模型能夠準(zhǔn)確地計算間隙內(nèi)的湍流阻力和流場分布,計算精度幾乎與CFD方法相同,間隙流體瞬態(tài)激勵模型的計算精度高于傳統(tǒng)攝動激勵模型,與試驗數(shù)據(jù)能夠很好地吻合。為了研究浮動間隙密封的運(yùn)動機(jī)理,建立浮動間隙密封動力學(xué)模型,研究浮動間隙密封的運(yùn)動規(guī)律,分析自鎖時浮動間隙密封承受流體載荷的變化規(guī)律,提出預(yù)測自鎖區(qū)間的方法。研究表明,浮動間隙密封具有跟...

【文章頁數(shù)】：158 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1浮動間隙密封結(jié)構(gòu)原理圖

結(jié)構(gòu)原理如圖1-1所示。當(dāng)渦輪泵啟動時，高壓腔內(nèi)的流體將浮動間隙密封壓緊在支撐壁面上，同時密封間隙內(nèi)的流體激勵推動浮動間隙密封向轉(zhuǎn)軸渦動中心運(yùn)動。隨著間隙密封與轉(zhuǎn)子之間偏心距的減小，間隙內(nèi)的流體力Fhydro，接觸面上的摩擦力Ff和浮動密封自身重力G最終達(dá)到動力學(xué)平衡，....

圖1-2日本LE-7液氧渦輪泵中的浮動間隙密封[5]

圖1-2日本LE-7液氧渦輪泵中的浮動間隙密封[5]Fig.1-2ThefloatingringsealintheLE-7liquidturbopumps[5]為了提高長征系列液體火箭發(fā)動機(jī)的效率和可靠性，在國防973《大推力液體火箭發(fā)動機(jī)×××間隙密....

圖1-4典型的間隙密封表面織構(gòu)

間隙密封結(jié)構(gòu)，如圖1-4(c)所示，利用流體切向速度引起的離心力慣性力反向輸運(yùn)間隙流體，降低密封間隙內(nèi)的泄漏量。Childs和Gansle[28]試驗研究螺旋槽對間隙密封泄漏量影響，結(jié)果表明在光滑壁面加工螺旋槽后，間隙泄漏量減小達(dá)27.8%,同時交叉剛度出現(xiàn)一定的降低。文....

圖1-8CFD瞬態(tài)渦動和準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)渦動模型

-8-圖1-8CFD瞬態(tài)渦動和準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)渦動模型[107]Fig1-8.Thetransientandquasi-steadyCFDwhirlingmodels[107]國外成熟的研究方法，國內(nèi)學(xué)者應(yīng)用CFD穩(wěn)態(tài)數(shù)值分析間

本文編號：4006028