为降低透平机械中动静间隙泄漏量

提高机组运行效率与转子系统稳定性

以孔型密封为基本模型

提出了一种球凹孔腔、两种周向倾斜孔腔(倾斜角为±30°)和两种轴向倾斜孔腔(倾斜角为±20°)的密封结构。采用基于三维定常RANS方程的数值计算方法

研究了异形孔腔对液体孔型密封泄漏特性和转子耗功的影响

计算分析了不同转速(0～6 000 r/min)下

典型孔型密封和5种异形孔密封结构的泄漏量、孔腔流场、湍动能耗散率分布和转子面拖拽力矩。结果表明:球凹孔腔在转速0～4 000 r/min的范围内能显著降低密封泄漏量;周向倾斜孔腔能显著降低间隙内周向旋流

倾斜角为30°的周向斜孔密封具有更低的泄漏量;轴向倾斜孔腔能略微降低转子耗功

倾斜角为20°的轴向倾斜孔腔能降低泄漏量

而倾斜角为-20°的轴向倾斜孔腔导致泄漏量增加。