针对某液氧涡轮泵离心轮前凸肩密封,提出了一种新型螺旋阻尼密封结构(静子面孔腔和转子面螺旋槽).为研究离心轮凸肩密封进口高预旋影响,提出了能够同时模拟动密封进口压力场和速度场的"双进口边界"数值模型.采用液体(水工质)孔型阻尼密封和螺旋密封的泄漏量实验结果,验证了基于三维定常Navier-Stokes(RANS)方程的动密封稳态泄漏流动数值预测方法的有效性和准确性.对比研究了迷宫密封、孔型阻尼密封、双螺旋密封等3种传统动密封结构和新型螺旋阻尼密封在某液氧涡轮泵6种变负载运行工况(负载率φ为23％、31％、54％、77％、100％、108％)、2种进口预旋比(λ为0、0.75)下的泄漏特性.结果表明:相比于3种传统动密封结构,新型螺旋阻尼密封在全工况下均具有最佳的封严性能(泄漏量减小10％～50％),尤其在高负载工况(更高转速、更大压差);新型螺旋阻尼密封的泄漏量对进口预旋、压差和转速等运行条件的变化敏感性最低(在23％～108％变载荷运行、无预旋时,新型螺旋阻尼密封的泄漏变化量相对于迷宫、孔型和双螺旋密封减小了 45％、40％、29％),具有优良的变工况适应能力,能够满足液氧涡轮泵深度变推力的工作需求,是一种理想的液氧涡轮泵离心轮凸肩密封结构.

液氧涡轮泵;螺旋阻尼密封;泄漏特性;变工况适应性

西安交通大学能源与动力工程学院,710049,西安;西安航天动力研究所,710100,西安

[1]靳志鸿;李志刚;李军;毛凯-.液氧涡轮泵新型螺旋阻尼密封泄漏特性研究)[J].西安交通大学学报,2022(08):62-72

液氧涡轮泵,螺旋阻尼密封,孔型阻尼密封

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