迷宫活塞式压缩机密封机理的理论研究
迷宫密封由于具有结构简单，使用方便，工作可靠等优点，已被广泛应用于航空发动机、压缩机、汽轮机等动力机械之中。作为一种非接触密封方式，其本身必然存在着泄漏损失，且泄漏速率大小直接影响着相应动力机械的能量消耗。由于迷宫密封是依靠工作介质在流动过程中的能量损耗来决定其密封性能，因此深入研究流体在迷宫通道中的流动本质，即密封机理，对于减少泄漏是非常重要的。
本文以应用于迷宫活塞式压缩机活塞上的直通型迷宫密封为研究对象，展开一系列较深入的研究工作，进一步完善迷宫密封的理论研究，为迷宫结构的合理设计以及迷宫式压缩机的国产化提供参考。在已有的研究成果基础上，主要进行了如下工作：
1、总结了迷宫活塞式压缩机及迷宫密封的研究现状，重点介绍了直通型迷宫密封的相关理论。
2、确定了直通型迷宫密封的几何模型与计算流体力学模型；以FLUENT软件为仿真平台，建立了模拟迷宫密封内部流动的数值计算方法，为迷宫密封相关参数的计算提供了有效的计算工具。
3、针对影响迷宫密封性能的几何因素进行了数值模拟，得到不同结构下的流动规律和特点；通过对内部流场的细致分析，探讨了不同结构因素对泄漏特性的影响，揭示了直通型迷宫的密封机理，并提出了合理的迷宫结构设计建议。
4、采用数值模拟与正交试验设计相结合的方法将多种结构参数耦合对迷宫密封性能进行分析；通过对计算结果的级差分析、方差分析以及回归分析，确定了影响迷宫泄漏的关键因素，获得了迷宫结构的最优设计方案以及迷宫密封泄漏系数与迷宫结构参数之间的关系。
5、在稳态计算的基础上，分析了入口状态参数作周期性变化时迷宫内部的流场分布，探讨了瞬态情况下直通型迷宫的密封机理，提出改善迷宫活塞式压缩机泄漏特性的建议。
迷宫活塞;压缩机;迷宫密封;数值模拟;泄漏特性;密封机理
南京航空航天大学
硕士
人机与环境工程
刘卫华
2007
中文
TH457;TB42
93
2008-07-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）