中压低温透平膨胀机轴封封严特性研究

摘要

采用现代计算流体力学方法对PT1230中压低温透平膨胀机轴封内的三维定常黏性流场进行数值模拟,研究4种齿形(矩形齿、勾形齿及齿距不同的2种三角形齿)、3种进排气稳压结构共计12种密封方案的封严特性和流场细节.研究结果表明:密封齿的齿形对泄漏量的影响很大,其中齿距较大的三角形齿由于其具有较大的密封腔室,节流膨胀充分,密封性能最强,但是增加了密封的轴向长度;齿封的密封效果主要依赖于齿尖和外端壁的节流间隙,缩短该间隙,齿尖区域的压力梯度增大,密封效果增强;研究的4种齿形中,采用单进单出式的进排气方式时泄漏量最小,采用单进双出且排气口接近进气口的进排气方式时泄漏量最大.研究结果为合理地设计轴封开口位置、选择适宜的轴封长度,为改善密封效果提供了参考.