有压差下全接触刷式密封迟滞特性数值研究

刷式密封迟滞特性引起的泄漏问题、摩擦磨损问题及流动换热问题较为突出。刷式密封迟滞特性数值模型呈现接触对多、刷丝大变形的特点，存在非线性程度较高、收敛性较差的问题。提出了基于有限元软件ABAQUS的刷式密封迟滞特性求解模型，考虑刷丝之间接触、刷丝与背板接触、刷丝与转子之间接触，引入阻尼提高模型收敛性。在数值计算与实验结果、理论计算对比验证的基础上，研究了刷丝自由端长度、刷丝直径、刷丝倾斜角度以及上下游压差对迟滞特性和接触力最大值的影响程度。研究结果表明：随着上下游压差、直径的增大，刷式密封迟滞特性呈现增加的趋势，而刷丝倾角的增加导致迟滞特性呈现递减的趋势，刷丝自由端长度的改变对迟滞特性的影响较小；刷丝直径是影响刷丝与转子之间接触力最大值的主要因素，刷丝倾斜角度对接触力最大值有一定程度影响。上述研究为分析刷式密封迟滞特性提供了理论依据，为降低迟滞特性提供了参考。