涡轮泵用双波纹管型静压式隔离密封性能分析及结构优化

作     者：刘伟 刘志远 李双喜 宋子锋 马亚宾 LIU Wei;LIU Zhiyuan;LI Shuangxi;SONG Zifeng;MA Yabin

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 赛哲尔能源科技(北京)有限公司北京100102 

基　　金：国家重点研发计划项目(2018YFB2000800) 

出 版 物：《润滑与密封》 (Lubrication Engineering)

年 卷 期：2025年第50卷第3期

页      码：97-108页

摘      要：航天发动机用涡轮泵隔离密封处于高速、低温、高振动等严苛工况下运行,密封组件有着长寿命、高稳定性运转的需求,对其结构设计和工作性能提出了较大的挑战。提出一种高性能非接触式的静压式隔离密封,建立流固热耦合分析模型,研究入口压力、节流孔数量、稳压槽宽度等工作和密封结构参数对其性能的影响。结果表明:密封载荷系数一定时,节流孔个数增加对开启力的增益效果逐渐降低,开启力和耗气量均对稳压槽宽度变化不敏感。用正交分析法对密封结构进行优化,通过试验验证了仿真模型的准确性与结构优化后密封工作的稳定性。研究结果表明:静压式隔离密封性能影响最大的因素为载荷系数,静压式隔离密封载荷系数应小于临界载荷系数(0.57);试验过程中密封运转状态稳定,达到了预期的隔离密封效果。提出了该类密封的设计及分析方法,为同类密封结构设计及性能优化提供了理论基础和指导。

主 题 词：静压式隔离密封 结构优化 密封特性 双波纹管 气膜监测 

学科分类：08[工学] 080203[080203] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.3969/j.issn.0254-0150.2025.03.011

馆 藏 号：203157629...