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1、本文以航空發(fā)動(dòng)機(jī)中直通型和臺(tái)階型兩種典型的篦齒結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)和搭建了一套實(shí)驗(yàn)件便于更換且節(jié)流間隙可調(diào)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。探究了進(jìn)出口壓比、節(jié)流間隙、齒腔結(jié)構(gòu)、齒數(shù)及襯套結(jié)構(gòu)等因素對(duì)篦齒結(jié)構(gòu)流動(dòng)特性的影響規(guī)律。獲得了篦齒內(nèi)部沿流動(dòng)方向的壓力分布,分析了經(jīng)過(guò)各個(gè)齒腔后壓降的大小。本文還對(duì)封嚴(yán)篦齒結(jié)構(gòu)的流動(dòng)過(guò)程進(jìn)行了量綱分析,將篦齒流道看作是等截面流道,將齒尖節(jié)流和齒腔渦流造成的機(jī)械能損失等效為沿程阻力造成的機(jī)械能損失,獲得了其等效摩阻系數(shù)f=F(
2、Re,Dh/L)和fRe=F(Ma,Dh/L)的表達(dá)式。
根據(jù)文獻(xiàn)調(diào)研和本文的研究目的,設(shè)計(jì)加工了直通型篦齒實(shí)驗(yàn)件20個(gè),臺(tái)階型篦齒實(shí)驗(yàn)件28個(gè),不同結(jié)構(gòu)尺寸的襯套(端蓋)8個(gè)。實(shí)驗(yàn)中進(jìn)出口壓比范圍為1.1~3.5,節(jié)流間隙范圍為0.2~0.6mm。
對(duì)比分析了兩種篦齒結(jié)構(gòu)的流動(dòng)特性,總結(jié)其共同特點(diǎn)如下:在本文的工況下,泄漏量隨著齒腔深度的增加而增加,隨著齒腔寬度的增加而減小;齒尖厚度對(duì)篦齒的密封性能影響很小;增加齒
3、數(shù)能顯著提高篦齒的密封性能。對(duì)于直通型篦齒,當(dāng)齒數(shù)由2增加到5時(shí),泄漏量降低了45%;對(duì)于臺(tái)階型篦齒,當(dāng)齒數(shù)由3增加到5時(shí),泄漏量降低了約28%;沿流動(dòng)方向,齒腔內(nèi)壓力不斷降低,但在各齒腔內(nèi)降低的程度逐漸減小。由于臺(tái)階型篦齒消除了透氣效應(yīng),導(dǎo)致其封嚴(yán)性能相較于直通型篦齒提高了40%以上,且對(duì)節(jié)流間隙的敏感性低于直通齒。
本文通過(guò)在襯套上加工凹槽的形式探究了襯套磨損槽對(duì)直通型篦齒密封性能的影響,結(jié)果表明襯套磨損槽的存在可使泄漏量
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