润滑与密封

作者：卢德正，任国哲，刘润泽，孙丹，王泽铭，唐洪媛

单位：沈阳航空航天大学航空发动机学院；沈阳市透平机械先进密封技术重点实验室,,沈阳航空航天大学航空发动机学院；沈阳市透平机械先进密封技术重点实验室,,中国联合重型燃气轮机技术有限公司,,沈阳航空航天大学航空发动机学院；沈阳市透平机械先进密封技术重点实验室,,沈阳航空航天大学航空发动机学院；沈阳市透平机械先进密封技术重点实验室,,沈阳航空航天大学航空发动机学院；沈阳市透平机械先进密封技术重点实验室,

关键词：篦齿封严;泄漏特性;蜂窝结构; 交错齿结构;结构优化

基金：辽宁省教育厅面上项目（通航专项）（LJKMZ20220565)

针对某型燃气轮机2种典型篦齿封严结构，建立篦齿封严泄漏流动特性数值求解模型，在保证原有篦齿结构总封严长度与封严间隙情况下，以泄漏量为优化目标，采用数值仿真方法对典型篦齿-蜂窝结构与篦齿-交错齿结构进行特性分析及结构优化。对于篦齿-蜂窝结构，通过调整篦齿结构形式、齿尖距与齿倾角等结构参数共提出5种优化结构，分别为直通直齿、直通斜齿、上台阶直齿、下台阶直齿等。研究发现，下台阶直齿封严性能最优，上台阶齿封严性能次之，直通齿封严性能相对最差；最优结构相较原始结构泄漏量降低31.53%。对于篦齿-交错齿结构，通过调整齿倾角与齿尖距等结构参数共提出5种优化结构，分别为斜交错篦齿、交错直篦齿以及齿距分别增大2倍、3倍、4倍与5倍的交错直篦齿。研究发现，在保证封严长度不变的前提下，随着齿间距增大泄漏量呈现先减小后增大的趋势；最优结构相较原始结构泄漏量降低68.20%。

来源：2025年第9期

《润滑与密封》期刊编辑部

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