润滑与密封

作者：张扬，刘峰斌，李德才，周晓龙，刘浩哲，武瑾祺

单位：北方工业大学机械与材料工程学院,,北方工业大学机械与材料工程学院,,清华大学机械工程学院,,北方工业大学机械与材料工程学院,,北方工业大学机械与材料工程学院,,北方工业大学机械与材料工程学院,

关键词：高速旋转密封;磁性液体;密封结构;燃气轮机;耐压值

基金：中国船舶第719所军工项目(JYSH22664-50W093)

针对燃气轮机的高速密封工况，基于磁性液体的密封原理，设计一种高速磁性液体密封结构。对4种不同酯基磁性液体的流变性能进行表征，选择合适的磁性液体。基于一般磁性液体的伯努利方程，推导出同时考虑转速和温度的磁性液体密封的理论耐压公式，并采用有限元分析软件数值模拟密封装置间隙内的磁场分布。搭建高速磁性液体密封试验台，研究高速磁性液体密封结构在有无冷却模块作用下的密封性能。结果表明，磁性液体旋转密封装置加装冷却模块后，极靴处温度下降了31 ℃，耐压值提高了33%。根据试验结果设计了将极齿开在轴上的优化结构，并与极齿开在极靴上的结构的密封性能进行对比。结果表明：极齿开在轴上且有冷却模块作用的密封结构具有优异的密封性能，可以有效平衡高速时的离心力和温度影响，在转速8 500 r/min（折合线速度17.79 m/s）的高速工况下，仍能保持167 kPa的耐压值。

来源：2025年第7期

《润滑与密封》期刊编辑部

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