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透平刷式密封压力分布数值模拟被引量：3: 2018年; 为了进一步研究流体在刷式密封中的压差情况,建立了近转子表面刷丝非均匀间距的二维叉排管束模型,利用计算流体力学(CFD)方法进行求解.根据边界层内雷诺数判据理论,提出了一种判别流体在刷丝束间隙中流动状态的方法.研究了在不同压差下,在刷丝束间隙处的压力和流速分布,以及刷丝束间距和周向排数对内部压力分布的影响.结果表明:所计算的非均匀管束模型压力分布与前人试验结果能较好地吻合.在各个压差下,间隙线上的压强呈"V"型分布,速度呈倒"V"型分布.在各个压差下,后1/3部分刷丝束所承受的压差大于前2/3部分,并且后5排承压百分比随着总压差的增大而增大.最后一排刷丝所承受的压力大于前几排刷丝.减少管束之间的距离和可以使各排刷丝所承受的压差更均匀.刷丝等间距排列可以很好地保证压力均匀分布.增加刷丝束排数可以使后1/3部分刷封压力分布更均匀.; 康宇驰刘美红王学良谭永发刘晋宾; 关键词：刷式密封边界层流动计算流体力学

螺旋槽位置特征对气膜密封性能影响的仿真研究: 2020年; 为了更有效地进行螺旋槽位置选取及确定气膜密封性能的影响因素,文中对螺旋槽位置特征对气膜密封的性能影响进行仿真研究。通过理论分析以及ANSYS建模软件定义,对两种状态下的压力场模型以及静环开槽和动环开槽两种气膜结构模型进行了建模。在此基础上,利用FLUENT软件仿真研究了静环开槽和动环开槽结构下的静压分布与剪切应力分布情况,并进一步分析了不同操作参数对柱面气膜密封性能的影响。通过仿真结果可以说明,静环开槽的气膜模型要略优于动环开槽的气膜模型,且压差和空气黏度对气膜密封性影响显著。; 万幸刘美红孙军锋王学良; 关键词：螺旋槽

考虑表面粗糙度的柔性箔柱面气膜密封紊流特性分析被引量：4: 2022年; 柔性箔柱面气膜密封是一种可适应氢气压缩机高速转子大变形的密封结构新形式,该密封结合了气膜楔形动压和箔片柔性来实现高性能密封,但是目前高速环境下紊流与表面形貌的相互关联机制对柔性箔柱面气膜密封性能的影响规律缺失,因此本文以表面粗糙度为主要考量因素进行周期性分析计算,并设计了不同表面粗糙度变化对高转速柔性箔密封性能启停循环实验的影响。研究结果表明,当表面形貌不规则度越高,中性面产生的压力波动越大;泄漏率和气浮力随着表面粗糙度的增加而增加,动态特性系数气浮刚度则呈下降趋势,因而气膜稳定性降低;循环周期实验下,气膜密封存在迟滞现象,表面形貌的不规则越高,密封迟滞能越大,另外,受弹性元件、系统摩擦与转速瞬态变化的影响,柔性箔柱面气膜密封会出现反迟滞现象。; 王学良刘美红熊忠汾李鑫; 关键词：表面粗糙度

基于二维叉排管束模型的刷式密封旋涡分离点分析被引量：5: 2017年; 为了进一步研究刷丝束内部气体流动,建立了刷丝束截面的二维紧凑叉排管束模型,运用Fluent软件对其进行气体流动数值模拟.首先根据网格独立性的判别标准,分析了网格加密程度对刷式密封数值模拟结果的影响,并以气流速度、压降和气体质量泄漏率的相对变化率作为网格独立性检验的参考量,得到独立于计算精度的大致网格数.其次,模拟分析了不同排距管束模型在各压差下的气体流动,得到分离点S与刷丝间距和上下游压差之间的关系.计算结果表明:网格数在400 000左右时对数值模拟结果误差在2%以下,网格独立.分离点S位置在经历前1~2排刷丝束时逐渐向下游移动,最后趋于稳定.随着刷丝间距和上下游压差的增大,分离点S均会沿着刷丝表面发生后移,且位置在高压差条件下相对变化不大.; 谭永发刘美红康宇驰王学良刘晋宾; 关键词：刷式密封计算流体力学

基于分形理论的椭圆弧型指尖密封磨损特性分析: 2023年; 指尖密封是一种具有广泛应用前景的新型密封技术,其中磨损特性问题属于该技术领域的研究重点。基于分形理论,考虑指尖密封表面与转子表面间的接触关系,将指尖密封与转子的接触系数引入接触点的面积分布表达式,建立了指尖密封磨损分形模型,并构建了用于表征磨损能量转化和消耗过程的指尖密封能量密度数学模型;提出了椭圆弧型指尖密封的概念与结构,并与圆弧型、渐开线型指尖密封进行性能对比。计算结果表明接触系数始终小于且逼近于1,两个曲面处处接触,相互包容,接触系数有效;磨损分形模型与经典实验数据对比验证,变化趋势及数量级一致,磨损分形模型可行;存在一个可使体积磨损率最小、能量密度最大的分形维数(D=1.3);随着特征尺寸不断减小,体积磨损率逐渐减小,能量密度逐渐增大;椭圆弧型指尖密封相较于圆弧型、渐开线型指尖密封更适用于高径向跳动量、较高压差和较高转速的密封部位。; 雷俊杰刘美红HU Xiangping王娟王学良; 关键词：指尖密封磨损率能量密度

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王学良