基于模糊评价的人字槽流体动压指尖密封结构参数灵敏度分析.pdf

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1、2012年5月润滑与密封M2012第37卷第5期LUBRICAT10NENGINEERINGVo1．37No．5DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2012．05．002基于模糊评价的人字槽流体动压指尖密封结构参数灵敏度分析苏华郎达学齐放(西北工业大学机电学院陕西西安710072)摘要：建立人字槽流体动压指尖密封三维流固耦合分析模型，基于ANSYS—CFX软件计算密封的泄漏率和气膜承载力。采用正交试验方法确定密封性能仿真试验方案，针对多指标正交仿真试验结果，采用模糊评价方法建立人字槽流体动压指尖密封性能指标的

2、满意度函数，并运用模糊向量单值化法形成多指标综合满意度。根据综合满意度进行直观分析，得到人字槽流体动压指尖密封结构参数对其性能影响的灵敏程度。结果表明，指尖梁宽度角、动压靴轴向长度和密封片厚度对密封性能影响较大，在结构优化设计中应优先考虑。关键词：流体动压指尖密封；泄漏率；承载力；灵敏度；模糊评价中图分类号：TH136文献标识码：A文章编号：0254—0150(2012)5—007—6StructuralParametersSensitivityAnalysisofHydrodynamicFingerSealwithHerring

3、bone·groovedRotorBasedonFuzzyValuationSuHuaLangDaxueQiFang(SchoolofMechanicalEngineering，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’anShaanxi710072，China)Abstract：Threedimensionalsolid-fluidinteractionnumericalanalysismodelofhydrodynamicfingersealwithherring--bone—grooved

4、rotorwasestablished．TheleakageandloadcarryingcapacityofthesealwerecalculatedbyusingthesoftwareANSYS—CFX．Theperformancesimulationexperimentsofhydrodynamicfingersealwithherringbone—groovedrotorwerede—signedbytheorthogonalmethod．Thecontentmentdegreefunctionsofthesealperf

5、ormancewerepresentedbyfuzzyanaly—sis．Themulti-indexsynthesiscontentmentdegreewascalculatedbythemethodofuniformizationoffuzzyvector．Accordingtothedirectlyanalysismethodformulti—indexsynthesiscontentmentdegree，thestructuralparameterssensitivitytotheper—formanceofhydrody

6、namicfingersealwithherringbone—groovedrotorwasobtained．Itisconcludedthatthefingerstickwidthangel，thepadlengthinaxialdirectionandthethicknessoffingerslicewillinfluencetheperformanceofthesealgreatly．Thesethreeparametersshouldbeconsideredfirstlyinoptimizationdesignofhydr

7、odynamicfingersealwithhering—bone—groovedrotor．Keywords：hydrodynamicfingerseal；leakage；loadcarryingcapacity；sensitivity；fuzzyvaluation流体动压指尖密封是近年提出的一种可用于航空是通过在密封靴底做出收敛特征结构以产生流体动压发动机的气路轴封新技术。其主要设计原理是依靠密效果；另一类是通过在转子表面加工出“泵送槽”封界面结构的流体动压效应，使密封与转子表面之间结构产生流体动压。目前研究较多的是第一类情况

8、，形成具有一定承载能力的薄气膜，既可以阻挡气流泄如MJBraun等对周向收敛型流体动压指尖密封进行漏，又能避免密封与转子的接触磨损。该密封具有的了流固耦合数值计算、流动状态仿真分析，以及基于指尖曲梁结构可以增加密封工作的适应性，即使出现简化等效模型