新型厚壁鋁蜂窩密封結(jié)構(gòu)設(shè)計及封嚴(yán)特性研究.pdf

1、蜂窩密封作為一種高效的非接觸式密封，不但具有防泄漏、去濕等功能，還能有效抑制密封氣流激振，然而傳統(tǒng)鋼蜂窩密封與轉(zhuǎn)子碰磨時容易產(chǎn)生火花，不能應(yīng)用在處理易燃易爆介質(zhì)的機(jī)器中。新型鋁蜂窩密封因質(zhì)軟，與轉(zhuǎn)子碰磨時能量主要消耗在金屬形變上，且很少有微粒脫落，因此能夠有效避免火花問題。出于強(qiáng)度考慮，鋁蜂窩密封的結(jié)構(gòu)需重新設(shè)計，而結(jié)構(gòu)變化將會導(dǎo)致封嚴(yán)特性相應(yīng)地改變。本文利用數(shù)值方法，針對鋁蜂窩密封結(jié)構(gòu)設(shè)計及封嚴(yán)特性研究開展了如下主要工作：
　　

2、 (1)根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊，運(yùn)用ANSYS軟件設(shè)計了鋁蜂窩密封的最小壁厚。結(jié)果表明，鋁蜂窩密封的壁厚應(yīng)不小于0.5mm，以獲得足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度來承受密封壓力載荷。
　　 (2)運(yùn)用CFX軟件研究了壁厚單獨(dú)變化，以及壁厚、蜂窩對邊距、蜂窩深度三者聯(lián)合變化對鋁蜂窩密封封嚴(yán)特性的影響，并從密封壓力降的角度分析了由上述參數(shù)的變化導(dǎo)致其泄漏量改變的機(jī)理。結(jié)果表明，鋁蜂窩密封的壓力降隨著壁厚的增加而減小，這導(dǎo)致其泄漏量隨著壁厚的增加而增大；為

3、了使泄漏量趨于最小，對應(yīng)于不同的壁厚，鋁蜂窩密封應(yīng)具有不同的蜂窩深度與蜂窩對邊距的最優(yōu)比值。
　　 (3)研究了鋁蜂窩密封的泄漏量分別隨密封間隙、蜂窩排列方向、高低蜂窩結(jié)構(gòu)和密封長度的變化規(guī)律。結(jié)果表明，鋁蜂窩密封的泄漏量隨密封間隙的減小而降低，二者基本成線性關(guān)系；和蜂窩的傳統(tǒng)排列方向相比，蜂窩旋轉(zhuǎn)90°后的排列方向會小幅降低鋁蜂窩密封的泄漏量，但這種影響隨著蜂窩對邊距的增大而弱化；高低蜂窩結(jié)構(gòu)和等深度蜂窩結(jié)構(gòu)相比，并沒有因其結(jié)