兵器装备工程学报

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稿件标题: 指尖密封各向异性流动传热及热变形研究
稿件作者: 胡雪峰,王娟,刘美红,宋晓磊
DOI: 10.11809/bqzbgcxb2024.08.033
科学编辑: 陆晓峰 博士(南京工业大学 教授、博导)
栏目名称: 机械制造与检测技术
关键词: 指尖密封;各向异性;泄漏率;温度场;热变形
文章摘要: 航空发动机中指尖密封通常工作在高压差、高温及高转速的环境中,为研究其内部复杂的流动传热及热变形问题,建立指尖密封各向异性流动与传热的三维流场模型和用于热变形分析的固体模型,基于流场模型,得到不同工况下指尖密封的压力场和温度场,并将其作为边界条件加载到固体模型进行热变形分析。结果表明:在流动与传热方面,泄漏率随压差的增大而增大,随转速的增大而略有下降,随过盈量的增大而减小;各向异性与各向同性传热相比,由于考虑了轴向接触热阻,所以其轴向温度梯度变化量更大;最高温度随转速的增大而增大,且随压差的增大而减小。在热变形方面,径向最大变形量随转速及过盈量的增大而增大,转速与压差对轴向变形量影响较小;相同过盈量下,径向最大变形量约为安装过盈量的21.6%,轴向最大变形量约为安装过盈量的4.68%;在相同压差下,过盈量每增加0.1 mm,径向最大变形量约增加89.89%,而泄漏率相应减小4.86%。研究可为接触式指尖密封结构参数优化及密封失效分析提供一定参考。
稿件基金: 云南省教育厅科学研究基金项目(2024J0070);国家自然科学基金项目(51765024)
引用本文格式: 胡雪峰,王娟,刘美红,等.指尖密封各向异性流动传热及热变形研究[J].兵器装备工程学报,2024,45(8):248-258.
HU Xuefeng, WANG Juan, LIU Meihong, et al.Research of anisotropic flow heat transfer and thermal deformation of finger seals[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2024,45(8):248-258.
刊期名称: 2024年08期
出版时间: 2024年9月
收稿日期: 2024-02-07
修回日期: 2024-03-11
录用日期: 2024-05-02
上线时间: 2024年9月2日
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