齿间环形凹槽结构对直通篦齿封严特性影响的数值研究

摘要

运用重整化群RNGk-ε湍流模型和标准壁面函数,数值分析了不同压比下矩形、梯形和平行四边形等几种齿间环形凹槽结构对直通篦齿封严结构的内部流动的影响,与传统齿尖开口槽不同是,该类凹槽与齿腔正对.结果表明,齿间环形槽破坏了壁面射流附面层的轴向连续性,导致射流运动方向发生小角度偏转,这样能有效地降低透气效应,进而降低泄漏量.当凹槽深度和宽度分别为0.9mm和0.3mm时,相比于普通的无刻槽篦齿结构,采用矩形凹槽的泄漏系数降低了5.7%,梯形凹槽在14%左右,平行四边形凹槽为18.9%;对于平行四边形环形槽而言,开槽角度在0到90°变化时,泄漏系数先减小后增大,角度在30°左右较好;在齿腔范围内改变环形凹槽的轴向位置对篦齿封严特性影响不大.