【摘 要】
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该文以锯齿型径向迷宫密封为研究对象,揭示了密封内部流动规律,应用计算流体力学与实验相结合的研究方法,完成了如下几方面的工作:1、在文献阅读的基础上,指出了迷宫密封研究
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该文以锯齿型径向迷宫密封为研究对象,揭示了密封内部流动规律,应用计算流体力学与实验相结合的研究方法,完成了如下几方面的工作:1、在文献阅读的基础上,指出了迷宫密封研究的现状、存在的问题和解决问题的途径.2、针对锯齿型迷宫密封几何形状的复杂性,采用求解多维粘性非定常对流扩散方程的Taylor-Galerkin有限元法.该法具有空间的三阶离散精度,同时隐含了充线迎风的耗散作用,并通过对算法中附加项项在物理意义上的修正,增强了算法的稳定性,使之可以很好地应用于高雷诺数流动的计算.3、采用压力校正法求解流场,使算法同时适用于可压缩和不可压缩流动的计算,具体推导了平面和轴对称问题的压力校正Poisson方程及其有限元离散格式.湍流模拟采用大涡模拟法的亚格子涡模型.4、对锯齿型径向迷宫密封的内部流动进行了数值模拟,重点研究了齿啮合长度对密封性能的影响及其流体力学本质-射流偏转,确定了最佳齿啮合长度.合理利用间隙中射流偏转可放宽对间隙宽度近乎苛刻的要求,而并不影响其密封性能.5、对轴对称多齿型径向迷宫密封进行了模型实验研究,主要研究了齿啮合长度对密封性能的影响规律,实验结果证明了数值模拟的正确性.
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