导叶结构参数对盘缘封严效率影响的数值研究

作     者：董伟林 张鹏 杨元英 DONG Weilin;ZHANG Peng;YANG Yuanying

作者机构：中国航发湖南动力机械研究所湖南株洲412002 中小型航空发动机叶轮机械湖南省重点试验室湖南株洲412002 

出 版 物：《润滑与密封》 (Lubrication Engineering)

年 卷 期：2022年第47卷第6期

页      面：73-82页

学科分类：08[工学] 082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主　　题：导叶 结构参数 盘缘封严 封严效率 

摘      要：为揭示导叶结构参数变化对封严效率及盘腔流场影响的规律,基于周期性三维数值方法,在主流添加用户自定义标量模拟燃气入侵,研究导叶角度、导叶轴向位置和导叶稠度对盘缘封严特性的影响。结果表明:流体流经导叶后,会在尾缘分离降速,从而在尾缘下游形成一个高压区,其分布形式沿切向类似正弦分布;外部诱导燃气入侵存在2种形式,即导叶尾缘分离降速升压诱导燃气入侵和主流撞击到转盘壁面速度滞止升压诱导燃气入侵;入侵位置轴向是近转盘侧,切向是导叶尾缘压力最高值位置;在高旋转雷诺数下,主流入侵的方式为旋转诱导,改变导叶结构参数对封严效率的影响不大;在低旋转雷诺数下,随着导叶角度增加,切向压力非均匀进一步增强,封严效率降低5%;随着导叶轴向位置增加,切向压力非均匀减弱,封严效率增加28%;随着导叶稠度增加,切向的压力变化不大,但是主流的切向速度明显增加,使得封严效率增加30%。