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
刘飞
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吴克启
工程热物理学报
本文对带有前后导叶以及复杂进气箱的大型轴流引风机的内流特性进行了全三维的数值计算,并且将其性能与实验数据进行了比较.研究捕捉了许多复杂的流动现象,说明部件之间的相互关联非常紧密.进气箱的复杂形状和不合理的轴套结构会增大流动的不稳定性和损失,并引起了下游流动的周向不均匀性.通过不同预选方案的对比,发现负预旋虽然加大了叶轮对气体的做功量,同时也增大了进口段全压损失且恶化了流场结构.另外,分析了前导叶位置对流动、性能的影响.为了提高数值计算的速度和精度,求解中采用了网格自适应和并行计算的技术.
关键词:
轴流引风机
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数值分析
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周向不均
,
预旋
