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第1章 绪论1

1.1 引言1

1.2 透平机械密封技术4

1.2.1 透平机械静密封4

1.2.2 透平机械常见旋转动密封4

1.2.3 其它新型旋转动密封13

1.3 密封的安装位置和作用14

1.4 研究目标与主要内容16

参考文献18

第2章 透平机械迷宫密封技术23

2.1 引言23

2.2 迷宫密封泄漏特性24

2.2.1 热力学分析方法24

2.2.2 三维数值分析方法26

2.2.3 试验测量方法和装置29

2.2.4 迷宫密封泄漏特性研究32

2.3 迷宫密封转子动力特性43

2.3.1 试验测量方法43

2.3.2 单控制容积Bulk Flow理论和方法43

2.3.3 三维非定常数值方法49

2.4 迷宫密封的性能退化66

2.4.1 齿磨损变形对泄漏流动特性的影响70

2.4.2 齿磨损变形对传热特性的影响75

2.5 本章小结84

附录85

参考文献88

第3章 蜂窝／孔型阻尼密封技术91

3.1 引言91

3.2 蜂窝／孔型阻尼密封泄漏流动特性研究进展95

3.2.1 试验研究95

3.2.2 理论预测97

3.2.3 数值研究97

3.3 蜂窝阻尼密封泄漏特性研究98

3.3.1 蜂窝组尼密封结构及运行工况的影响98

3.3.2 压比和间隙影响112

3.3.3 进口预旋影响113

3.3.4 蜂窝孔径影响116

3.3.5 蜂窝孔深影响117

3.3.6 台阶影响118

3.3.7 静子面结构影响120

3.3.8 转速的影响122

3.4 鼓风加热效应研究123

3.5 蜂窝／孔型阻尼密封耦合传热特性的研究128

3.6 蜂窝／孔型阻尼密封转子动力特性133

3.6.1 两控制体Bulk Flow理论和方法135

3.6.2 三维非定常数值理论和方法142

3.6.3 转子－密封系统转子动力特性148

3.7 本章小结159

参考文献160

第4章 透平机械袋型阻尼密封技术167

4.1 引言167

4.2 袋型阻尼密封的几何结构169

4.3 袋型阻尼密封的阻尼机理170

4.3.1 密封气流激振力Alford分析模型170

4.3.2 袋型阻尼密封的阻尼机理172

4.4 袋型阻尼密封泄漏特性173

4.4.1 袋型阻尼密封泄漏特性的试验研究174

4.4.2 袋型阻尼密封泄漏特性的热力学分析法175

4.4.3 袋型阻尼密封泄漏特性的数值模拟182

4.5 袋型阻尼密封转子动力特性197

4.5.1 袋型阻尼密封的密封动力特性数学模型197

4.5.2 袋型阻尼密封转子动力特性的试验研究199

4.5.3 袋型阻尼密封转子动力特性的Bulk Flow模型预测204

4.5.4 袋型阻尼密封转子动力特性的CFD数值预测218

4.6 基于转子多频涡动模型的非定常CFD数值方法220

4.6.1 转子多频涡动位移信号的数学模型222

4.6.2 基于动网格技术的非定常CFD数值方法226

4.6.3 转子动力特性系数频域提取方法228

4.6.4 涡动模型和数值方法验证230

4.6.5 袋型阻尼密封转子动力特性影响因素研究241

4.7 本章小结261

附录264

参考文献266

第5章 透平机械刷式密封技术270

5.1 引言270

5.2 刷式密封泄漏特性272

5.2.1 数值预测方法272

5.2.2 试验测量装置278

5.2.3 泄漏量的影响因素279

5.2.4 流场及压力分布284

5.3 多级刷式密封的泄漏特性287

5.3.1 泄漏量288

5.3.2 流场及压力分布291

5.4 刷式密封摩擦热效应及传热特性296

5.4.1 试验测量方法297

5.4.2 数值预测方法298

5.4.3 表面传热系数及温度分布304

5.4.4 刷丝最高温度和平均温度307

5.5 刷式密封的接触力308

5.5.1 单根刷丝与转子接触力309

5.5.2 多排刷丝与转子的接触力及刷丝变形313

5.6 刷式密封的迟滞效应317

5.6.1 刷式密封迟滞效应的试验研究317

5.6.2 刷式密封迟滞效应的数值研究320

5.7 刷式密封的设计与工艺要求330

5.8 本章小结332

参考文献333

索引337