变工况下静压氦隔离密封的密封性能分析

作     者：郑娆 胡鼎国 刘志远 宋子锋 张江腾 李双喜 ZHENG Rao;HU Dingguo;LIU Zhiyuan;SONG Zifeng;ZHANG Jiangteng;LI Shuangxi

作者机构：北京化工大学机电工程学院北京100029 清华大学核能与新能源技术研究院北京100084 

基　　金：国家重点研发计划(2018YFB2000800) 

出 版 物：《化工进展》 (Chemical Industry and Engineering Progress)

年 卷 期：2025年第44卷第2期

页      码：677-687页

摘      要：涡轮泵隔离密封系统对液体火箭发动机涡轮泵的安全可靠运行具有至关重要的作用,密封系统的设计必须确保其具备耐高速、长寿命以及强抗外部激振能力。针对双波纹管氦隔离密封在运转工况下,因转速、压力出现变化导致密封泄漏而引起的密封失效问题,建立了密封面间气膜仿真分析模型及动静环变形模型,分析了转速及隔离介质压力变化对动态开启特性的影响以及运转工况下密封端面的变形程度,并通过实验测量了密封在不同转速和隔离介质压力下的泄漏量。研究结果表明:双波纹管静压氦隔离密封的开启不依赖转速,泄漏量几乎不随转速发生变化,转速发生变化时仍具有稳定的密封性能;随着隔离介质压力的提高,气膜刚度整体上呈增大的趋势,但在0.5~0.6MPa时存在趋于平稳的趋势,表明隔离密封气膜刚度不会无限制地增大,存在刚度极限;密封能够通过膜压、膜厚与波纹管间的相互协调作用自适应调节静环轴向位置来建立新的平衡;在隔离介质压力变化时,稳压槽内压力与隔离介质压力变化趋势一致,密封能够迅速响应压力的变化。

主 题 词：涡轮泵 静压隔离密封 泄漏量 压力变化 密封性能 

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.16085/j.issn.1000-6613.2024-0207

馆 藏 号：203157619...