工况温度下W形金属封严环性能的定量化研究

作者：黄显博; 丁相玉

来源：失效分析与预防, 2021, 16(02): 107-112+138.

DOI：10.3969/j.issn.1673-6214.2021.02.005

• 封严环
• 有限元仿真
• 高温工况
• 试验验证

金属封严环结构参数对其泄漏以及刚度等重要性能有重要影响,合理设计选择封严环壁厚、外径以及波谷半径等参数可以使其达到更好的性能。应用有限元软件对5种不同结构W形金属封严环的性能进行仿真计算,获得不同结构的封严环在不同压缩量和工况温度下的刚度和泄漏量,并且通过试验验证了仿真结果的正确性。为了给封严环的正向设计提供理论参考依据,利用MATLAB对轴向刚度进行了数值拟合分析;以平行圆板数学模型为基础,探索W形封严环泄漏量计算方法。结果表明:通过数值拟合出的封严环轴向刚度公式计算所得刚度与试验刚度最大误差为6.70%;计算泄漏量与试验泄漏量最大误差为5.66%;在以气体为密封介质的工况下,W形金属封严环封严性能随着工况温度的升高而增强。

• 单位
  南昌航空大学