蜂窝密封泄漏特性与动力特性影响因素分析

周 敏 孙 丹 肖忠会 孟继纲 姚 洁

（1.沈阳航空航天大学 航空发动机学院 辽宁省航空推进系统先进测试技术重点实验室；2.沈阳鼓风机集团股份有限公司 辽宁重大装备制造协同创新中心）

0 引言

密封作为透平机械的重要部件，起着减少工作介质泄漏的作用[1-2]。蜂窝密封由于具有良好的封严性能和动力学特性被广泛应用[3-4]。随着工作介质不断向高参数方向发展，蜂窝密封在工作过程中会产生较大的气流激振力，造成转子失稳[5]。研究表明，蜂窝密封的结构参数与预旋是影响转子失稳的重要因素。

Kaneko[6]通过实验数据对比得出，倾角型蜂窝密封具有更大的直接阻尼系数与较小的交叉刚度系数。Kleynhans[7]采用双控体方法分析了孔深对蜂窝密封动力特性的影响规律，结果表明，孔深不会改变蜂窝密封的穿越频率。孙丹[8]等数值分析了蜂窝密封泄漏量的影响因素，构造了考虑结构参数及工况参数的蜂窝密封泄漏量计算公式。Childs[9-11]实验研究了多种结构蜂窝密封的动力特性。研究发现，芯格尺寸对密封动力特性系数影响很大。Anthony[12]通过数值与实验得出，发散间隙蜂窝密封具有较大的直接阻尼系数，其转子稳定性最好。Dawson[13]采用多频方法计算了在涡动频率对蜂窝密封的动力特性系数的影响规律，发现有效阻尼系数随着频率的增大先增大后减小。Giuseppe[14]计算了不同进口预旋下蜂窝密封的有效刚度系数和有效阻尼系数，结果表明，随着预旋的增大，蜂窝密封稳定性下降。……