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多级刷式密封摩擦传热特性数值与实验研究

理论分析了多级刷式密封级间摩擦传热特性，设计加工了提高后挡板高度、减少刷丝束厚度两种各级差异化结构多级刷式密封实验件，在高温静态、常温动态及高温动态工况下，实验研究了其泄漏特性、级间摩擦温度分布特性。建立了三维实体多级刷式密封摩擦传热特性求解模型，数值与实验对比验证，研究了工况参数对两种各级差异化结构及各级相同结构多级刷式密封级间摩擦传热特性的影响规律。研究表明，提高后挡板高度与减少刷丝束厚度两种各级差异化结构多级刷式密封，各级间温度在高温静态与高温动态工况下随上下游压差的升高而增大，在常温动态工况下随上下游压差的升高而减小，高温动态工况下各级间温度整体上大于高温静态工况，泄漏量整体上小于高温静态工况。三种结构多级刷式密封第二级间温度均高于第一级间温度，各级相同结构各级间温度最高，减少刷丝束厚度结构最低，各级相同结构末级刷丝束上下游压差最大，压降分配均衡性最差。提高后挡板高度结构泄漏量最高，减少刷丝束厚度结构次之，各级相同结构最低。