飛行器舵軸處熱流體刷式密封的研究.pdf

1、刷式密封是一種具有低泄漏率、低磨損率、長壽命的柔性接觸式密封，已在軍工和民用大型葉輪機械領(lǐng)域得到應(yīng)用。目前刷式密封的研究主要針對的是單向高轉(zhuǎn)速工況。本文針對飛行器舵軸處密封具有高溫、隔熱、間歇往復(fù)擺動適用、壓差方向可變的特點提出采用一種新型的刷式密封結(jié)構(gòu)，并圍繞該應(yīng)用對刷式密封的加工制造和密封特性展開研究。
　　建立將刷絲區(qū)內(nèi)部處理為Non-Darcian多孔介質(zhì)的舵軸處刷式密封結(jié)構(gòu)的二維軸對稱旋轉(zhuǎn)泄漏和傳熱分析模型，數(shù)值模擬分析

2、速度場、壓力場及溫度場并計算泄漏率和熱流量。分析不同結(jié)構(gòu)參數(shù)、工況參數(shù)和安裝參數(shù)對泄漏流動及傳熱性能的影響規(guī)律，得到了各參數(shù)的最優(yōu)范圍。同時采用均勻設(shè)計法并借助多元線性回歸分析多結(jié)構(gòu)參數(shù)對該密封性能的綜合影響，得到對泄漏率影響由重到輕的排序為孔隙率、后板間隙、刷絲厚度、前板間隙。針對刷式密封多級安裝時存在級間分壓不均勻性的問題，提出可通過改變刷式密封的結(jié)構(gòu)參數(shù)改變阻力的方法來達(dá)到分壓均勻。
　　采用線性懸臂梁和簡支梁理論分別分析由

3、過盈安裝和壓差力引起的刷封接觸力并推導(dǎo)了刷絲的徑向和軸向剛度，同時引進(jìn)等效密封比壓的概念并提出刷絲端部接觸的判斷準(zhǔn)則。提出一種基于刷絲與軸表面的粘著磨損理論推導(dǎo)刷式密封理論壽命和模糊綜合評判法計算安全因子，進(jìn)行刷式密封壽命預(yù)測的方法。
　　研制了往返運轉(zhuǎn)刷式密封試驗裝置，用于靜動態(tài)泄漏試驗，對其試驗和理論研究進(jìn)行對比分析，分析結(jié)果驗證了本文理論研究的正確性。該密封的性能和制造工藝的研究對于刷式密封的設(shè)計和改進(jìn)、應(yīng)用場合的拓展及設(shè)計