篦齒封嚴(yán)結(jié)構(gòu)參數(shù)對泄漏與傳熱特性的影響研究.pdf

1、隨著航空事業(yè)的迅速發(fā)展，對飛機(jī)的機(jī)動性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性的要求越來越高，封嚴(yán)技術(shù)的提高能夠起到降低航空發(fā)動機(jī)燃油消耗率、提高推重比的作用。篦齒封嚴(yán)是一種傳統(tǒng)的非接觸式封嚴(yán)結(jié)構(gòu)，它具有結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、運行成本低等優(yōu)點，一直廣泛應(yīng)用于航空、航天、能源等領(lǐng)域的動力裝置中。如何改進(jìn)現(xiàn)有的篦齒封嚴(yán)結(jié)構(gòu)，減少泄漏損失，提高航空發(fā)動機(jī)的整體性能，引起國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。
　　影響篦齒封嚴(yán)特性的因素有很多，主要包括篦齒類型、齒形幾何參數(shù)、齒數(shù)

2、、流體氣動參數(shù)和轉(zhuǎn)速等。研究表明，在低轉(zhuǎn)速下，單純的篦齒旋轉(zhuǎn)對封嚴(yán)泄漏量幾乎沒有影響，因此為了節(jié)約成本，利用二維靜止篦齒封嚴(yán)實驗臺，對直通篦齒封嚴(yán)結(jié)構(gòu)展開研究，研究的主要內(nèi)容為:
　　一、實驗研究了真實尺寸模型及其放大模型之間泄漏與傳熱特性的相似規(guī)律，并且提出了在狹小空間研究篦齒復(fù)雜表面?zhèn)鳠崽匦缘膶嶒灧椒?。即可以通過實驗與數(shù)值計算相集合的方法，根據(jù)實驗測得數(shù)據(jù)利用流固熱耦合計算得出篦齒表面的傳熱特性。
　　二、依據(jù)正交設(shè)計理

3、論，設(shè)計了一套（共25個）齒形幾何參數(shù)相互正交的真實尺寸直通篦齒實驗件，研究了壓比和多個齒形幾何參數(shù)對篦齒封嚴(yán)泄漏與傳熱特性的綜合影響規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)，各因素對封嚴(yán)特性的影響程度不同，在實驗參數(shù)范圍內(nèi)，泄漏特性和傳熱特性受封嚴(yán)間隙c的影響最敏感，而泄漏特性幾乎不受齒高H的影響，努塞爾數(shù)幾乎不受后傾角β的影響。
　　三、實驗研究了篦齒齒數(shù)對泄漏特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明，在其他條件不變的情況下，隨著齒數(shù)的增加，篦齒封嚴(yán)結(jié)構(gòu)的流量系數(shù)逐漸