摘要:针对燃气轮机内部的高速密封问题,根据磁性液体的密封原理设计了一种高速磁性液体密封结构,对比了不同型号的酯基磁性液体的参数性能并选择了最合适的一种,并对实验所用的磁性液体进行了磁粘特性、剪切速率和粘温特性的表征,并通过流变性表征选择了合适的磁液,。在一般磁性液体伯努利方程的基础上,推导出了高速工况下同时考虑转速和温度的磁性液体旋转密封的理论耐压公式,从公式可以看出密封耐压能力随着温度和转速的提高而下降,相比于温度,其对转速的变化更敏感,。基于有限元分析软件数值模拟了此密封装置间隙内的磁场分布,搭建了高速磁性液体密封试验台,试验分别对比研究了结构在有无冷却模块作用、是否用惰性材料填满齿槽用两种情况下的密封性能,根据实验结果优化设计了极齿开在轴上的结构并与极齿开在极靴上的结构进行了对比。结果表明,该密封装置显示出良好的密封能力,相同转速下,极齿开在轴上的结构在有冷却模块时的密封性能更好,相比于极齿开在极靴上和无冷却模块作用的结构,极齿开在轴上且有冷却模块作用的结构可以承受更高转速,最高可满足8500r/min工况下1.67atm的耐压值。
