迷宮密封特性CFD計算分析及試驗研究.pdf

1、為實現(xiàn)火電廠高效、經(jīng)濟、環(huán)保運行，汽輪發(fā)電機組正朝著大容量、高參數(shù)的方向發(fā)展，密封內(nèi)氣流激振誘發(fā)的轉子失穩(wěn)問題日益突出，密封特性成為汽輪發(fā)電機組等旋轉機械重要的研究內(nèi)容。
　　 建立了迷宮密封CFD計算分析模型。使用數(shù)值模擬方法對密封泄漏量、氣流力與動力特性系數(shù)進行了計算。泄漏量計算結果表明:進氣壓力和密封間隙的增大將導致密封泄漏量變大，轉速對泄漏量的影響不大。氣流力的計算結果表明:隨著進氣壓力、轉子偏心率、密封間隙、轉速的增大

2、，氣流力變大。密封動力特性系數(shù)計算結果表明:轉子穩(wěn)定性隨著進氣壓力、偏心率、轉速的增大而下降。
　　 搭建了轉子-密封試驗臺，對密封泄漏及其影響因素進行了試驗研究。采用氣缸兩端面等效法對氣流力、動力特性系數(shù)識別方法進行了改進，總結了偏心、密封間隙、轉速、壓力等參數(shù)對氣流力和密封動力特性系數(shù)的影響規(guī)律。
　　 為分析氣流激振力對轉子，軸承-密封系統(tǒng)特性的影響，試驗研究了充氣前后轉子在臨界轉速下的振動變化。臨界轉速下，轉子振

3、動對激振力比較敏感，密封內(nèi)氣流激振力的影響可以被放大。試驗研究表明，充氣前后，轉子振動幅值、相位以及運動軌跡均發(fā)生了明顯的變化。
　　 試驗研究了氣流力對轉子-軸承-密封系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。試驗在低頻振動故障發(fā)生之前的某一轉速下進行。試驗研究表明:充氣會誘發(fā)低頻振動故障提前發(fā)生。一定轉速范圍內(nèi)，轉子振動信號中1/2倍頻幅值增大較多，其它倍頻下的振動影響較小或沒有影響。試驗還表明，由于支撐剛度的不同，充氣對水平和垂直方向上振動的影響