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摘要
为进一步提高空气涡轮火箭发动机（Air-Turbo Rocket Engine,ATR）在高封严压差下的密封性能，同时避免接触式刷式密封摩擦升热问题，建立了刷衬-篦齿密封结构和数值模型，在已有刷束泄漏流动实验数据验证模型准确性的基础上，计算了刷衬-篦齿密封不同结构参数下的流场、压力分布和泄漏流量，分析了刷衬-篦齿密封各主要结构参数对密封性能的影响，结合参数与泄漏流量之间的关系，改进了刷衬-篦齿密封的结构。结果表明，刷衬-篦齿密封泄漏的主要来源为篦齿与刷束之间间隙的“透气效应”，减小篦齿与刷衬之间的间隙、刷丝直径、刷丝自由高度可不同程度地减小泄漏率；而减少齿数、刷束厚度、齿顶宽度、篦齿间距、刷束密度等参数则导致泄漏的增加，其中篦齿与刷衬之间零间隙泄漏率约为间隙0.3 mm时的23%；改进后的刷衬-篦齿密封泄漏率较原刷衬-篦齿密封低8.9%，密封性能得到进一步改善。
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单位中国科学院; 航空宇航学院; 中国科学院大学; 中国科学院工程热物理研究所
