进口预旋对高压迷宫密封流体激振转子动力特性的影响

采用基于转子多频椭圆涡动模型和动网格技术求解非定常Reynolds Averaged Navier Stokes (RANS) 方程，研究进口预旋对高压环境下迷宫密封非定常流场和流体激振转子动力特性的影响。分析对比进口预旋比为02、05和07时迷宫密封腔室的旋流强度、周向压力和转子动力特性系数。研究结果表明：高压环境下迷宫密封在低预旋比02时具有正的、与频率无关的直接刚度系数；随进口预旋比增大，迷宫密封有效阻尼显著减小，穿越频率明显增大；当预旋比从05增加至07时，有效阻尼的穿越频率从391 Hz升高至554 Hz；进口预旋增加会使得密封腔室周向旋流强度增加和周向压力分布不均匀性显著增强，进而导致迷宫密封的直接刚度和交叉刚度Kxy增加，高频区（f＞30 Hz）下直接阻尼降低和有效阻尼明显降低。