薄葉式汽封在透平級中應(yīng)用的數(shù)值研究.pdf

1、汽輪機(jī)的泄漏損失占總損失的20％以上,采用先進(jìn)的密封技術(shù)可以顯著的改善泄漏情況,提高汽輪機(jī)的效率,汽輪機(jī)的密封問題成為科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域研究的重要課題。迷宮式汽封具有結(jié)構(gòu)簡單,成本低等優(yōu)點(diǎn),所以廣泛應(yīng)用于汽輪機(jī)當(dāng)中。但迷宮式汽封作為一種非接觸式汽封,泄漏是不可避免的,而且由于受到汽輪機(jī)軸向長度的限制,迷宮式汽封的泄漏量較大。薄葉式汽封是一種新型的高性能汽封,具有泄漏量小、壽命長以及能夠承受一定的壓差等優(yōu)點(diǎn),可以代替迷宮式汽封在透平級中的應(yīng)用

2、。此種汽封的特點(diǎn)是在機(jī)組運(yùn)行時(shí),薄葉在氣體氣動(dòng)力的作用下上浮,與轉(zhuǎn)子表面保持一定的間隙,而在機(jī)組停止工作時(shí),薄葉的頂端與轉(zhuǎn)子表面接觸。
　　本文利用CFX軟件,首先對文獻(xiàn)提供的薄葉式汽封進(jìn)行數(shù)值研究,分析了薄葉式汽封的工作原理,包括汽封的流場特性以及泄漏特性。其次,為了驗(yàn)證薄葉式汽封在透平級中應(yīng)用的可行性,數(shù)值計(jì)算了隔板和動(dòng)葉葉頂汽封采用迷宮式汽封和薄葉式汽封的兩種方案,對比分析了不同汽封和平衡孔的匹配使用對動(dòng)葉前后根部泄漏量的影

3、響以及對一級半透平整體氣動(dòng)性能的影響。最后,數(shù)值研究了動(dòng)葉前根部軸向間隙迷宮式汽封與薄葉式汽封的匹配使用對流動(dòng)的影響以及透平級氣動(dòng)性能的影響。對于迷宮式汽封的研究,本文給出了多種方案,重點(diǎn)考慮了汽封齒間隙、汽封齒數(shù)、汽封齒間距以及汽封的凸臺高度這些因素對泄漏的影響。
　　研究結(jié)果表明,薄葉式汽封內(nèi)部的流動(dòng)比較規(guī)律,只在汽封的局部出現(xiàn)高速射流,薄葉內(nèi)的流動(dòng)基本上為層流,壁面對流體的粘性而造成的減速作用大于壓降的加速作用,薄葉式汽封具