Investigación de la Mejora de la Estabilidad del Sello Laberíntico Teniendo en Cuenta la Deformación Radial
Autores: Ren, Guozhe; Tang, Hongyuan; Sun, Dan; Xu, Wenfeng; Li, Yu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Investigación de la Mejora de la Estabilidad del Sello Laberíntico Teniendo en Cuenta la Deformación Radial
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Estudio
Disco de sello de laberinto
Deformación radial
Fuerza centrífuga
Estrés térmico
Atributos de rendimiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio examina el disco del sello laberinto de un motor a reacción, analizando específicamente la deformación radial causada por la fuerza centrífuga y el estrés térmico durante la operación. Esta distorsión puede llevar a discrepancias en los atributos de rendimiento del sello laberinto y podría resultar potencialmente en contacto entre la punta del sello laberinto y los componentes vecinos. Se ha establecido un modelo analítico numérico que incorpora las cavidades del rotor y del estator, junto con la estructura del disco del sello laberinto. La integridad del sellado del canal de flujo de un disco de sello laberinto estándar se evalúa y estudia a diferentes claros utilizando el método de acoplamiento fluido-sólido-térmico. Los hallazgos demuestran que, después de considerar la deformación radial, un claro frío de 0.5 mm en la estructura laberíntica convencional conduce a la estabilización del claro caliente final y la tasa de flujo, sin ocurrencia de roce en la punta de los dientes; sin embargo, tanto el valor del claro como la tasa de flujo muestran una variación considerable en relación con el estado frío. Cuando el claro frío es de 0.3 mm, la placa laberinto hace contacto con la pared del estator. Para resolver el problema de la abrasión de la punta de los dientes en el diseño convencional con un claro frío de 0.3 mm, se proponen dos configuraciones mejoradas, y se realiza un estudio de estabilidad para cada configuración de manera independiente. Los atributos de fuga y aumento de temperatura de las dos configuraciones mejoradas son notablemente inferiores a los de la configuración clásica con un claro frío de 0.5 mm. Con un claro frío de 0.3 mm, los dos diseños mejorados no muestran instancias de roce en la punta de los dientes.
Descripción
Este estudio examina el disco del sello laberinto de un motor a reacción, analizando específicamente la deformación radial causada por la fuerza centrífuga y el estrés térmico durante la operación. Esta distorsión puede llevar a discrepancias en los atributos de rendimiento del sello laberinto y podría resultar potencialmente en contacto entre la punta del sello laberinto y los componentes vecinos. Se ha establecido un modelo analítico numérico que incorpora las cavidades del rotor y del estator, junto con la estructura del disco del sello laberinto. La integridad del sellado del canal de flujo de un disco de sello laberinto estándar se evalúa y estudia a diferentes claros utilizando el método de acoplamiento fluido-sólido-térmico. Los hallazgos demuestran que, después de considerar la deformación radial, un claro frío de 0.5 mm en la estructura laberíntica convencional conduce a la estabilización del claro caliente final y la tasa de flujo, sin ocurrencia de roce en la punta de los dientes; sin embargo, tanto el valor del claro como la tasa de flujo muestran una variación considerable en relación con el estado frío. Cuando el claro frío es de 0.3 mm, la placa laberinto hace contacto con la pared del estator. Para resolver el problema de la abrasión de la punta de los dientes en el diseño convencional con un claro frío de 0.3 mm, se proponen dos configuraciones mejoradas, y se realiza un estudio de estabilidad para cada configuración de manera independiente. Los atributos de fuga y aumento de temperatura de las dos configuraciones mejoradas son notablemente inferiores a los de la configuración clásica con un claro frío de 0.5 mm. Con un claro frío de 0.3 mm, los dos diseños mejorados no muestran instancias de roce en la punta de los dientes.