核主泵口环密封动力学特性数值研究

作者:冯德玮; 延方泉; 韩宝华; 庞敏超; 黎义斌*; 王岩
来源:哈尔滨工程大学学报(英文版), 2024, (02): 1-8.

摘要

为了研究口环密封对核主泵转子动力学特性的影响,以“华龙一号”核主泵密封口环为研究对象,应用转子动力学理论,建立小扰动模型下的涡动转子动力学方程,基于CFD准稳态方法,对密封间隙域内部流场进行数值模拟,探究转速、压差及口环结构对转子动力学特性以其稳定性的影响。结果表明:转速和压差越大,涡动比对密封力的影响效果越显著,刚度系数、阻尼系数的绝对值呈增大趋势,转速对交叉刚度系数和交叉阻尼系数影响显著,平面密封和迷宫密封交叉刚度系数分别增加了6.92倍和4.13倍,交叉阻尼系数分别增加了15.4倍和6.25倍;压差对直接刚度系数影响明显,平面密封与迷宫密封直接刚度系数分别增加了6.2倍和9.1倍。同时迷宫密封对应的涡动系数Ωf小于平面密封,稳定性优于平面密封结构。