润滑与密封

作者：王荣桥，乔格，左平，毛建兴，陈高翔，张晓杰，胡殿印

单位：北京航空航天大学能源与动力工程学院；航空发动机结构强度北京市重点实验室,,北京航空航天大学能源与动力工程学院,,北京航空航天大学航空发动机研究院；中国航发四川燃气涡轮研究院,,航空发动机结构强度北京市重点实验室；北京航空航天大学航空发动机研究院；中国航发四川燃气涡轮研究院,,航空发动机结构强度北京市重点实验室；北京航空航天大学航空发动机研究院,,北京航空航天大学能源与动力工程学院；航空发动机结构强度北京市重点实验室,,航空发动机结构强度北京市重点实验室；北京航空航天大学航空发动机研究院,

关键词：纤维编织密封;泄漏特性;渗流-应力耦合模型;密封性能;多孔介质

基金：航空发动机及燃气轮机基础科学中心重大项目（P2022-A-III-001-001）和重点项目（P2022-B-III-001-001）

针对陶瓷纤维编织密封泄漏性能研究多基于一维理论模型，无法描述密封件内部的气体渗流状态，难以支撑密封件的详细设计。开展新型陶瓷纤维编织密封的泄漏和变形行为数值仿真研究，通过建立陶瓷纤维编织密封的多孔介质渗流-应力耦合求解模型，在渗透压差的基础上，进一步量化了压缩量和填充密度等因素对泄漏量的影响规律，并对比不同截面形状的密封结构的密封性能。结果表明：泄漏量随填充密度和压缩量的增大呈线性减小，在10 kPa渗透压差下，填充密度从0.15g/cm3提高到0.20g/cm3，泄漏量降低18.39%，压缩量从1mm变为2mm，泄漏量降低29%。接近方形截面的密封结构比圆形截面密封结构的密封性能更好，在0.25 MPa渗透压差下，R=1mm的近似方形编织截面密封件的泄漏量比R=5 mm的圆形编织截面密封件的泄漏量低44%。研究结果可为陶瓷纤维编织密封在变几何涡轮上的应用提供理论及方法支撑。

来源：2025年第8期

《润滑与密封》期刊编辑部

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