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Rotordynamic characteristics prediction for scallop damper seals using computational fluid dynamics

Chinese Journal of Aeronautics 2022年第8期35卷 92-106页

作者： Wanfu ZHANG Lu YIN Li YANG Haoyang TIAN Chun LI School of Energy and Power Engineering University of Shanghai for Science and TechnologyShanghai 200093China Electric Power Research Institute of State Grid Shanghai Municipal Electric Power CompanyShanghai 200437China

Enhancing damping characteristic is one of the effective methods to solve the instability problem of the rotor *** three-dimensional numerical analysis model of scallop damper seal was established,and the effects of inlet pressures,preswirl ratios,rotational speeds,interlaced angles and seal cavity depths on the rotordynamic characteristics of scallop damper seal were studied based on dynamic mesh method and multi-frequencies elliptic whirling *** show that the direct stiffness of the scallop damper seal increases with decreasing inlet pressure and increasing rotational speed and cavity *** the seal cavity is interlaced by a certain angle,which shows positive direct *** effective damping of the scallop damper seal increases with the increasing inlet pressure,the decreasing preswirl ratio and the rotational speed and cavity *** exists an optimal interlaced angle to maximize the effective damping and the system *** leakage of the scallop damper seal is significantly reduced with decreasing inlet *** preswirl will reduce the leakage flowrate,and the rotational speed has a slight effect on the leakage *** leakage of the scallop damper seal decreases with increasing seal cavity depth.

关键词： Computational Fluid Dynamics(CFD) Effective damping Rotordynamic characteristics scallop damper seal Stability

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