【摘 要】
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以S-CO2(supercritical carbon dioxide)为工质,采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法建立迷宫密封全三维数值分析模型,应用基于微元轨迹的密封动力特性
【机 构】
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上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093;西安热工研究院有限公司,陕西西安710054;东南大学火电机组振动国家工程研究中心,江苏南京210096
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以S-CO2(supercritical carbon dioxide)为工质,采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)方法建立迷宫密封全三维数值分析模型,应用基于微元轨迹的密封动力特性系数理论识别方法获取密封动力特性系数,研究以S-CO2为工质的迷宫密封在不同密封腔室、间隙及齿数下的动力特性,并对比分析以空气为工质的密封系统稳定性.研究表明:密封直接复合刚度系数及平均直接阻尼系数频率依赖性较高,交叉复合刚度系数频率依赖性较低;密封有效阻尼系数在低频下(小于100 Hz)频率依赖性较强,并随密封间隙的减小而略微增大;在高频下(100 Hz以上),各腔室有效阻尼系数沿泄漏方向逐渐降低,且随齿数、密封间隙的增加而增大;10齿密封的有效阻尼系数约为4齿密封的128％～356％,0.16 mm间隙密封的有效阻尼系数约为0.32 mm间隙密封的80％～ 170％,与空气相比,以二氧化碳为工质的密封泄漏量较大,有效阻尼系数约为空气的167％～202％,系统稳定性增强.
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