低滞后刷式密封泄漏流动数值模拟及结构优化

基于多孔介质模型，采用计算流体力学软件Fluent对常规、低滞后矩形及翼型3种刷式密封泄漏流动特性进行数值模拟，结果表明：相比于常规刷式密封，矩形刷式密封迟滞性并没有得到改善，翼型刷式密封在降低迟滞性的同时泄漏量却大大增加。为改进低滞后刷式密封的性能，提出背板轴向间隙的概念，并研究背板轴向间隙对低滞后刷式密封泄漏流动特性的影响, 结果表明：在前后压比一定的条件下，泄漏量与轴向间隙成正比，而泄漏增加量与轴向间隙成反比，且均在轴向间隙较小时变化较明显；相较于矩形刷式密封，轴向间隙密封随着轴向间隙的增大，背板处压力值除在保护高度区域内略有提高外，在其他区域均明显下降，且轴向间隙由0增大到0.1 mm时的压力下降效果最明显。