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作者:刘建;杨卫华;解文博;刘胜;李春光;
单位:北京动力机械研究所;南京航空航天大学能源与动力学院;
摘要:新型组合循环发动机是未来宽域飞行器的关键动力装置,动密封结构是可调进气道的关键部件,动密封结构的密封性能直接影响发动机工作性能。针对一种由斜圈弹簧与陶瓷栅片组成的典型动密封结构,采用数值模拟方法分析了影响泄露特性的关键因素,通过原理性实验验证了数值分析方法的可行性,并对密封结构提出了改进方案,最后通过地面直连试验对改进后的动密封结构进行了性能测试。研究表明:(1)通道1出口高度增大为4倍时,泄漏率增大为11倍;(2)通道2的侧壁变形量增大为1.67倍时,泄漏率增大为3.3倍;通道2的栅片厚度增大为2.5倍时,泄漏率增大为10倍;3种不同粗糙度下,通道2的泄漏率相差不到5%;同时,当调节板与陶瓷栅片热膨胀系数相等时,泄漏通道3的泄漏率接近为零;(3)原理性实验研究与数值仿真研究结果相符,改进方案动密封的泄漏率约为改进前的20%;(4)可调进气道动密封结构地面考核试验中,泄漏率达到预期要求。总之,研究成果铺平了通向未来宽域吸气式飞行器之路。
关键词:组合循环发动机;;可调进气道;;动密封;;斜圈弹簧;;陶瓷栅片;;泄漏特性;;原理性实验;;直连试验