圆弧型指尖密封迟滞特性的数学计算方法

杜春华; 张延超; 董书娜; 崔亚辉; 吉洪湖

doi:10.13224/j.cnki.jasp.20210126

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圆弧型指尖密封迟滞特性的数学计算方法

燃烧、传热、传质 | 更新时间：2025-03-14

- 圆弧型指尖密封迟滞特性的数学计算方法
- Mathematical calculation method for hysteresis characteristics of arc⁃shaped finger seal
- 航空动力学报 2022年37卷第8期页码：1587-1596
- 作者机构：
  
  1.西安理工大学机械与精密仪器工程学院，西安 710048
  2.苏州迈为科技股份有限公司研发部，江苏苏州 215200
  3.南京航空航天大学能源与动力学院，南京 210016
- 作者简介：
  
  杜春华（1987-），男，讲师，博士，研究领域为润滑与密封技术、传质与传热。E⁃mail：duchunhua555@163.com
- 基金信息：
  
  陕西省科技成果转移与推广计划(2018XNCG⁃G⁃11);陕西省教育厅服务地方专项计划项目(19JC030);国家自然科学基金青年基金(51305343)
- DOI：10.13224/j.cnki.jasp.20210126
  中图分类号：
- 稿件说明：
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杜春华, 张延超, 董书娜, 等. 圆弧型指尖密封迟滞特性的数学计算方法[J]. 航空动力学报, 2022,37(8):1587-1596.

Chunhua DU, Yanchao ZHANG, Shuna DONG, et al. Mathematical calculation method for hysteresis characteristics of arc⁃shaped finger seal[J]. Journal of Aerospace Power, 2022, 37(8): 1587-1596.
杜春华, 张延超, 董书娜, 等. 圆弧型指尖密封迟滞特性的数学计算方法[J]. 航空动力学报, 2022,37(8):1587-1596. DOI： 10.13224/j.cnki.jasp.20210126.

Chunhua DU, Yanchao ZHANG, Shuna DONG, et al. Mathematical calculation method for hysteresis characteristics of arc⁃shaped finger seal[J]. Journal of Aerospace Power, 2022, 37(8): 1587-1596. DOI： 10.13224/j.cnki.jasp.20210126.

摘要

为了预测指尖密封迟滞特性，提出了用能够直观反映指尖密封迟滞特性的最小迟滞量来表征指尖密封的迟滞，建立了指尖密封最小迟滞量计算的数学模型，确定了模型中的修正系数，并进行了试验验证，采用修正后的计算模型研究并获得了结构和工况参数对指尖密封迟滞的影响规律。研究结果表明：采用修正后的模型进行考虑迟滞效应的泄漏特性数值计算与试验结果误差最大为7.64%，最小迟滞量的计算模型合理可靠；指尖密封结构参数对其最小迟滞量影响程度从小到大依次为：指梁型线圆、指梁间隙、指梁根圆、指梁顶圆、指梁基圆、周向角、指尖片厚度。研究结果为进一步开展迟滞对指尖密封泄漏特性影响和指尖密封结构优化设计的研究提供了依据和理论基础。

Abstract

In order to predict the hysteresis characteristics of finger seal accurately

minimum hysteresis representing hysteresis characteristics of finger seal was proposed.Then minimum hysteresis mathematical calculation method was established

the correction coefficient of model was determined and verified by experiments.The influence rules of the structure and working condition parameters of finger seals on the hysteresis characteristics were studied and obtained based on the modified calculation model.Results showed that the maximum error between the numerical calculation of leakage characteristics considering the hysteresis effect based on modified calculation model and the test results was 7.64%

and the conclusion of model was reliable.The degree of influence of various structural parameters on the hysteresis characteristics of finger seal was in descending order: thickness of each finger laminate

finger repeat angle

arc radius of the finger beam arcs centers

diameter of the finger base circle

width of the interstice between fingers

and arc radius of finger beam.The results provide a theoretical basis and basis for further research on the influence of hysteresis on the finger seal leakage characteristics and the optimal design of finger seal structure.

关键词

Keywords

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