Análisis de Sensibilidad de los Parámetros de Diseño del Sello de Amortiguador de Vieiras para la Fuga y el Rendimiento Estático
Autores: Yao, Minglong; Zhang, Wanfu; Zhao, Qianqian; Gu, Qianlei; Zhang, Liyun; Yin, Jianing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Análisis de Sensibilidad de los Parámetros de Diseño del Sello de Amortiguador de Vieiras para la Fuga y el Rendimiento Estático
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Características de fuga
Rigidez estática
Sellos de amortiguador en forma de concha
Análisis de sensibilidad de parámetros
Parámetros geométricos
Vibración del rotor
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Las características de fuga y la rigidez estática de los sellos de amortiguador en forma de concha tienen un impacto significativo en la vibración y estabilidad del rotor. Se desarrolló un modelo de análisis de sensibilidad de parámetros para los parámetros geométricos en los sellos de amortiguador en forma de concha utilizando un enfoque de diseño de experimentos (DOE). El método empleó un diseño compuesto central, integrando puntos factoriales, axiales y centrales para evaluar de manera eficiente los efectos no lineales. Se investigaron los efectos del despeje radial, la profundidad de la cavidad y las relaciones longitud-diámetro en el rendimiento de fuga y la estabilidad del rotor. La tasa de fuga, la fuerza inducida por el flujo y el coeficiente de rigidez estática para 15 combinaciones diferentes de parámetros geométricos a excentricidades de 0.2 y 0.4 se calcularon numéricamente. Los resultados muestran que la excentricidad tiene poco efecto en la fuga y su sensibilidad a los parámetros. Profundidades de cavidad más grandes y relaciones longitud-diámetro son beneficiosas para el rendimiento de fuga del sello. La fuerza tangencial aumenta con el aumento de la excentricidad pero disminuye con el aumento del despeje radial, mientras que primero disminuye y luego aumenta con el incremento de la profundidad de la cavidad y las relaciones longitud-diámetro. Además, la fuerza radial disminuye con el aumento de la relación longitud-diámetro y aumenta primero y luego disminuye con el aumento del despeje radial. El nivel de parámetro en este estudio se define como la relación del valor real del parámetro con el valor máximo del parámetro. La rigidez estática directa alcanza su valor máximo en un nivel de despeje radial del 30.2%. Permanece positiva dentro de un rango de profundidad de cavidad del 92.3~100%, así como en un rango de relación longitud-diámetro del 0~20.3%. La rigidez estática cruzada acoplada disminuye gradualmente con el aumento del despeje radial, pero primero disminuye y luego aumenta con el incremento de los niveles de profundidad de la cavidad o de la relación longitud-diámetro. Los resultados de la investigación presentados en este documento pueden servir como referencia para el análisis del rendimiento y el diseño de sellos de amortiguador en forma de concha.
Descripción
Las características de fuga y la rigidez estática de los sellos de amortiguador en forma de concha tienen un impacto significativo en la vibración y estabilidad del rotor. Se desarrolló un modelo de análisis de sensibilidad de parámetros para los parámetros geométricos en los sellos de amortiguador en forma de concha utilizando un enfoque de diseño de experimentos (DOE). El método empleó un diseño compuesto central, integrando puntos factoriales, axiales y centrales para evaluar de manera eficiente los efectos no lineales. Se investigaron los efectos del despeje radial, la profundidad de la cavidad y las relaciones longitud-diámetro en el rendimiento de fuga y la estabilidad del rotor. La tasa de fuga, la fuerza inducida por el flujo y el coeficiente de rigidez estática para 15 combinaciones diferentes de parámetros geométricos a excentricidades de 0.2 y 0.4 se calcularon numéricamente. Los resultados muestran que la excentricidad tiene poco efecto en la fuga y su sensibilidad a los parámetros. Profundidades de cavidad más grandes y relaciones longitud-diámetro son beneficiosas para el rendimiento de fuga del sello. La fuerza tangencial aumenta con el aumento de la excentricidad pero disminuye con el aumento del despeje radial, mientras que primero disminuye y luego aumenta con el incremento de la profundidad de la cavidad y las relaciones longitud-diámetro. Además, la fuerza radial disminuye con el aumento de la relación longitud-diámetro y aumenta primero y luego disminuye con el aumento del despeje radial. El nivel de parámetro en este estudio se define como la relación del valor real del parámetro con el valor máximo del parámetro. La rigidez estática directa alcanza su valor máximo en un nivel de despeje radial del 30.2%. Permanece positiva dentro de un rango de profundidad de cavidad del 92.3~100%, así como en un rango de relación longitud-diámetro del 0~20.3%. La rigidez estática cruzada acoplada disminuye gradualmente con el aumento del despeje radial, pero primero disminuye y luego aumenta con el incremento de los niveles de profundidad de la cavidad o de la relación longitud-diámetro. Los resultados de la investigación presentados en este documento pueden servir como referencia para el análisis del rendimiento y el diseño de sellos de amortiguador en forma de concha.