超临界二氧化碳高低齿迷宫密封流动特性研究

作者：尹露; 张万福; 潘渤; 吴可欣; 李春

来源：中国电机工程学报, 2020, 40(12): 3940-3951.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.192057

• 超临界二氧化碳
• 高低齿迷宫密封
• 流动特性
• 稳定性
• 计算流体力学

密封是超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,SCO2)透平机械抑制流体泄漏的重要部件。以SCO2为工质建立高低齿迷宫密封数值分析模型,基于微元理论研究转子轴向偏移、凸台高度及密封腔高度对密封泄漏及动力特性的影响。研究表明:转子轴向正偏移时密封有效阻尼系数高于无/负偏移。转子无偏移、有凸台工况下,密封交叉复合刚度系数频率依赖性较低,交叉复合刚度系数对有效阻尼系数影响较小。涡动频率低于60Hz时,有效阻尼系数随凸台高度的增加而减小。涡动频率高于160Hz时,有效阻尼系数随密封腔高度的增加而增大。密封泄漏量随凸台高度的增加而降低;密封腔高度为7、5.5mm时,分别较原始模型(h=8.5mm)泄漏量提高约1.3%、7.4%;转子轴向偏移-2mm时,较原始模型泄漏量降低约6%。

• 单位
  上海理工大学; 西安热工研究院有限公司