王世柱
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李志刚
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李军
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冀大伟
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肖高绘
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葛庆
工程热物理学报
基于多频椭圆涡动模型和动网格技术,通过数值求解三维非定常Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)方程和k-ε紊流模型的方法,研究了进口预旋和涡动频率对旋转动密封转子动力特性的影响.研究表明:旋转动密封在z和y方向具有相同的直接激振力系数(Kxx≈Kyy,Cxx≈Gyy)和大小相等、符号相反的交叉激振力系数(Kxy≈-Kyx,Cxy≈-Cyx);旋转动密封具有正的、频率无关的直接刚度系数,其值随进口预旋的增大而增大.进口预旋对密封交叉刚度的大小和符号均具有显著影响;直接阻尼系数在低频区为负值,且随涡动频率的增大而增大,在90 Hz附近变为正值;在整个涡动频率范围内,旋转动密封的有效阻尼均为负值,不利于转子系统的稳定,其产生的流体激振力可能诱发转子系统失稳.进口预旋虽在一定程度上减小了正的交叉刚度,但同时增大了负的直接阻尼,最终使密封有效阻尼减小;较大的进口预旋增大了转子系统失稳的风险.
关键词:
旋转动密封
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预旋
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转子动力特性
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数值模拟
晏鑫
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李军
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丰镇平
工程热物理学报
采用自编理想气体两控制容积bulk flow计算程序及非定常数值求解方法,对孔型阻尼密封内的非定常气流激振特性开展了研究.利用实验测量得到的孔型阻尼密封转子动力特性系数,对两种两控制容积bulk flow方法、3种湍流模型的计算精度进行了考核.研究表明:本文的理想气体两控制容积bulk flow计算程序预测精度与等温bulk flow程序ISOTSEAL相近;非定常数值求解结果比bulk flow方法预测的结果更接近实验值;阻尼密封内湍流效应比较显著,但温度变化十分微弱,采用合理的湍流模型是提高孔型阻尼密封转子动力特性系数非定常求解精度的有效方法.
关键词:
阻尼密封
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转子动力特性
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bulk flow
,
非定常
