[長(zhǎng)知識(shí)]航空發(fā)動(dòng)機(jī)封嚴(yán)技術(shù)的進(jìn)展-在線瀏覽
2025-08-10 15:17本頁(yè)面
【正文】 進(jìn)密封技術(shù)還是一種低投入、高回報(bào)的技術(shù)。封嚴(yán)技術(shù)改進(jìn)帶來(lái)的具體效益為：(1) 使大發(fā)動(dòng)機(jī)的直接使用費(fèi)用減少3%，支線發(fā)動(dòng)機(jī)的直接使用費(fèi)用減少5%；(2) 使發(fā)動(dòng)機(jī)耗油量降低10%以上；(3) 使發(fā)動(dòng)機(jī)NOx的排放量減少50%以上；(4) 使機(jī)場(chǎng)噪聲降低7dB。3 石墨封嚴(yán)石墨封嚴(yán)是利用石墨環(huán)與轉(zhuǎn)子相接觸來(lái)達(dá)到封嚴(yán)的目的，它是現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)較為理想的密封裝置?？偟膩?lái)看，石墨封嚴(yán)的密封效果好，壽命長(zhǎng)，泄漏量小，甚至完全不泄漏，尤其是在高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速條件下仍能保證可靠的密封性能，這是其它類型密封裝置所不具備的。目前，國(guó)外石墨封嚴(yán)的改進(jìn)主要是針對(duì)密封面焦化和起泡問(wèn)題。GE公司研發(fā)了一種可用于高壓差端面的石墨封嚴(yán)，它利用流體動(dòng)力來(lái)減少高壓差處石墨的磨損，確保端面石墨封嚴(yán)能在壓差為10^10Pa、溫度達(dá)510℃、摩擦速度為134m/s的環(huán)境下正常工作，且整個(gè)壽命期內(nèi)泄漏量基本不變，壽命比現(xiàn)有的端面石墨封嚴(yán)提高了一倍。 篦齒封嚴(yán)篦齒封嚴(yán)又稱為迷宮式封嚴(yán)，是一種非接觸式封嚴(yán)結(jié)構(gòu)，主要由輪盤(pán)、鼓、軸、葉冠等轉(zhuǎn)動(dòng)部件上的周向篦齒及靜子部件上的環(huán)形圓柱面組成，封嚴(yán)效率取決于轉(zhuǎn)子部件與靜子部件之間的徑向間隙和篦齒數(shù)目。發(fā)動(dòng)機(jī)在工作中產(chǎn)生的摩擦?xí)?dǎo)致密封齒永久性變形，使泄漏量進(jìn)一步增加，進(jìn)而加快發(fā)動(dòng)機(jī)性能衰減；篦齒在工作中會(huì)磨損，磨粒會(huì)打壞渦輪葉片；壓差稍大時(shí)，常用的篦齒封嚴(yán)環(huán)在氣流逸漏過(guò)程中易發(fā)生振動(dòng)。為了減小發(fā)動(dòng)機(jī)漏氣損失，提高篦齒封氣效果，又不使轉(zhuǎn)子和靜子相碰，可采取以下措施：(1) 涂覆可磨耗封嚴(yán)涂層。(2) 改進(jìn)氣流通道結(jié)構(gòu)，提高封氣效果。這是因?yàn)椋孩俚缎误鼾X傾斜度的增加使得封嚴(yán)腔環(huán)流量增加，進(jìn)而造成刀形齒處氣流的停滯面積增大，齒尖周圍流線的彎曲度加大；②高階梯截面形成的氣流通道更為曲折，流量也隨之增加，使得紊流粘滯損失增加；③傾斜篦齒造成了一節(jié)流過(guò)程，氣流流經(jīng)邊緣更為鋒利的篦齒，減小了有效面積和單個(gè)篦齒的流量系數(shù)。蜂窩密封裝置是在機(jī)匣封嚴(yán)環(huán)表面釬焊蜂窩封嚴(yán)環(huán)，與轉(zhuǎn)子或葉冠上的篦齒構(gòu)成封嚴(yán)結(jié)構(gòu)，控制盤(pán)間腔空氣泄漏。隨后的成功解決方法是，將與篦齒對(duì)應(yīng)的外環(huán)表面設(shè)計(jì)成蜂窩結(jié)構(gòu)，以承受篦齒與外環(huán)的少許接觸。在壓氣機(jī)和渦輪部分采用蜂窩密封裝置，能極大地提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率，且蜂窩結(jié)構(gòu)的厚度可靈活掌握，可很好地改善轉(zhuǎn)子葉尖的周向漏氣性能，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和推力。刷絲夾在前板和背板之間，采用焊接工藝將三者焊接成一體。背板間隙應(yīng)控制在
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