机械工程学报

作者：陈源, 陈隆, 彭旭东, 赵厚锐, 王丹, 李运堂, 王冰清

单位：1. 中国计量大学机电工程学院 杭州 310018;2. 浙江工业大学机械工程学院 杭州 310023;3. 中国航发长江动力有限公司 岳阳 414001

关键词：柱面气膜密封,弹性箔片,热效应,热气弹多场耦合,密封性能；

基金：国家自然科学基金(52475544,51905513)、浙江省自然科学基金重点(LZ23E050002)和浙江省属高校基本科研业务费专项(2021YW07)资助项目。

基于气体动力润滑理论和传热学，考虑气体黏温热效应和箔片弹性变形建立了航空发动机箔片柱面气膜密封热气弹多场耦合理论分析模型，研究了气膜温度场与速度场分布规律及工况参数对最高气膜温度的作用规律，探究了黏温热效应对密封压力场的影响规律及高温下密封性能变化的作用机理。结果表明：当箔片柱面气膜密封在高速条件下运行时，因气体搅拌热的作用，气膜温度显著提高，最大温差超过400℃，且高温下黏性力作用更显著，气膜压力增大了13.8%；最高气膜温度主要位于沿膜厚方向的径向中间层，高温区集中于最小膜厚区域，整体表现出较强对称性；在参数研究范围内，转速与偏心率增大导致气膜温度上升25.7%，但气膜温度随进口压力的上升降低了18.2%；高温下弹性箔片柱面气膜密封的气膜浮升力与摩擦转矩分别增大了33.1%和51%，质量泄漏率与偏位角分别减小了62.5%和25.7%。

来源：2025年第11期

《机械工程学报》期刊编辑部

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