热力透平密封技术

《热力透平密封技术》针对目前燃气轮机、航空发动机和汽轮机等热力透平机械动静间隙的密封技术流热固耦合机理和数值模拟与实验测量的热点以及未来发展高性能密封技术的需求，介绍了非接触式典型迷宫密封技术、蜂窝／孔型阻尼密封技术、袋型阻尼密封技术和接触式刷式密封技术的泄漏特性、传热性能和气流激振转子动力特性的数学模型与数值方法、试验测量技术和理论分析结论。相关研究为解决热力透平机械动静间隙密封技术的性能分析和研发低泄漏和高阻尼密封结构提供了新的技术路线和设计思路，具有重要的学术研究意义和工程应用价值。

第1章绪论／1
1.1引言／1
1.2透平机械密封技术／4
1.2.1透平机械静密封／4
1.2.2透平机械常见旋转动密封／4
1.2.3其它新型旋转动密封／13
1.3密封的安装位置和作用／14
1.4研究目标与主要内容／16
参考文献／18
第2章透平机械迷宫密封技术／23
2.1引言／23
2.2迷宫密封泄漏特性／24
2.2.1热力学分析方法／24
2.2.2三维数值分析方法／26
2.2.3试验测量方法和装置／29
2.2.4迷宫密封泄漏特性研究／32
2.3迷宫密封转子动力特性／43
2.3.1试验测量方法／43
2.3.2单控制容积BulkFlow理论和方法／43
2.3.3三维非定常数值方法／49
2.4迷宫密封的性能退化／66
2.4.1齿磨损变形对泄漏流动特性的影响／70
2.4.2齿磨损变形对传热特性的影响／75
2.5本章小结／84
附录／85
参考文献／88
第3章蜂窝／孔型阻尼密封技术／91
3.1引言／91
3.2蜂窝／孔型阻尼密封泄漏流动特性研究进展／95
3.2.1试验研究／95
3.2.2理论预测／97
3.2.3数值研究／97
3.3蜂窝阻尼密封泄漏特性研究／98
3.3.1蜂窝组尼密封结构及运行工况的影响／98
3.3.2压比和间隙影响／112
3.3.3进口预旋影响／113
3.3.4蜂窝孔径影响／116
3.3.5蜂窝孔深影响／117
3.3.6台阶影响／118
3.3.7静子面结构影响／120
3.3.8转速的影响／122
3.4鼓风加热效应研究／123
3.5蜂窝／孔型阻尼密封耦合传热特性的研究／128
3.6蜂窝／孔型阻尼密封转子动力特性／133
3.6.1两控制体BulkFlow理论和方法／135
3.6.2三维非定常数值理论和方法／142
3.6.3转子—密封系统转子动力特性／148
3.7本章小结／159
参考文献／160
第4章透平机械袋型阻尼密封技术／167
4.1引言／167
4.2袋型阻尼密封的几何结构／169
4.3袋型阻尼密封的阻尼机理／170
4.3.1密封气流激振力Alford分析模型／170
4.3.2袋型阻尼密封的阻尼机理／172
4.4袋型阻尼密封泄漏特性／173
4.4.1袋型阻尼密封泄漏特性的试验研究／174
4.4.2袋型阻尼密封泄漏特性的热力学分析法／175
4.4.3袋型阻尼密封泄漏特性的数值模拟／182
4.5袋型阻尼密封转子动力特性／197
4.5.1袋型阻尼密封的密封动力特性数学模型／197
4.5.2袋型阻尼密封转子动力特性的试验研究／199
4.5.3袋型阻尼密封转子动力特性的BulkFlow模型预测／204
4.5.4袋型阻尼密封转子动力特性的CFD数值预测／218
4.6基于转子多频涡动模型的非定常CFD数值方法／220
4.6.1转子多频涡动位移信号的数学模型／222
4.6.2基于动网格技术的非定常CFD数值方法／226
4.6.3转子动力特性系数频域提取方法／228
4.6.4涡动模型和数值方法验证／230
4.6.5袋型阻尼密封转子动力特性影响因素研究／241
4.7本章小结／261
附录／264
参考文献／266
第5章透平机械刷式密封技术／270
5.1引言／270
5.2刷式密封泄漏特性／272
5.2.1数值预测方法／272
5.2.2试验测量装置／278
5.2.3泄漏量的影响因素／279
5.2.4流场及压力分布／284
5.3多级刷式密封的泄漏特性／287
5.3.1泄漏量／288
5.3.2流场及压力分布／291
5.4刷式密封摩擦热效应及传热特性／296
5.4.1试验测量方法／297
5.4.2数值预测方法／298
5.4.3表面传热系数及温度分布／304
5.4.4刷丝优选温度和平均温度／307
5.5刷式密封的接触力／308
5.5.1单根刷丝与转子接触力／309
5.5.2多排刷丝与转子的接触力及刷丝变形／313
5.6刷式密封的迟滞效应／317
5.6.1刷式密封迟滞效应的试验研究／317
5.6.2刷式密封迟滞效应的数值研究／320
5.7刷式密封的设计与工艺要求／330
5.8本章小结／332
参考文献／333
索引／337