典型航空发动机密封技术应用概况
航空发动机密封技术研究
[1]胡广阳.航空发动机密封技术应用研究[J].航空发动 机,2012,38(3):1-4.
[2]胡广阳,孙丹,刘宁宁,等.刷式密封泄漏及磨损特性实 验研究[J].沈阳航空航天大学学报,2016,33(2):1-5.
2018.No23 52
航空发动机密封技术研究
王泓然 张栋善
(中国飞行试验研究院)
摘 要 本文针对石墨圆周密封、刷式密封、气膜密封等新 型密封技术展开分析,就其在航空发动机上的应用进行了探讨。
关键词 航空发动机 密封技术 1 石墨圆周密封技术
石墨圆周密封技术虽经过长期的研究实验,已被成功的应 用于航空发动机轴承腔密封中,但齿轮驱动涡轮风扇发动机等 新技术的出现,对石墨圆周密封结构提出了更高的要求,一方 面其抗氧化温度和高摩擦线速度要更高,另一方面还要具备更 强大的大径向跳动和一定角向偏差能力。但就当前现有的石墨 圆周密封结构而言,尚不能满足这一高要求,其径向跳动的最 大承受能力只能达到1mm[1]。
2)非金属刷式密封结构:这是一种新型滑油密封结构, 主要用于航空发动机的轴承腔。科学试验得知,相较于金属刷 式密封结构,这种滑油密封结构有着更加强大的防泄漏特性和 磨损特性。但若要将此项密封结构广泛应用于航空发动机轴承 腔,仍需加强密封摩擦热产生的温升研究,使其能够满足滑油 结焦温度。 5 结束语
航空发动机典型静动密封关键技术及产业化
航空发动机典型静动密封关键技术及产业化一、引言航空发动机是飞机的“心脏”,发动机的性能直接关系到飞机的安全性、经济性和环保性。
发动机的密封技术是影响其性能的重要因素之一,特别是静动密封技术在发动机中起着至关重要的作用。
本文将从航空发动机典型静动密封关键技术及产业化这一主题出发,对发动机密封技术进行全面评估,探讨其深度和广度,以期更全面地理解这一重要的技术领域。
二、航空发动机静动密封技术的重要性静动密封技术是指在发动机内部隔离高压气体和低压气体,使其不相互混合,以及在发动机外部阻止润滑油和冷却剂外泄的技术。
在航空发动机中,由于工作环境的特殊性,静动密封技术的重要性愈发凸显。
密封不严会导致气体泄露,影响发动机的性能和效率;另密封不合格会导致润滑油和冷却剂外泄,对环境和安全构成威胁。
航空发动机静动密封技术的重要性不言而喻。
三、航空发动机静动密封关键技术1. 材料技术航空发动机内部和外部的密封件要求具有良好的耐高温、耐腐蚀、耐磨损等特性,因此材料技术是静动密封技术的关键之一。
高温合金、特种陶瓷、聚合物材料等在航空发动机密封件中的应用,将对密封技术起到积极推动作用。
2. 结构设计技术发动机内部的结构设计对于静动密封技术至关重要,合理的结构设计可以减少气体泄露的可能性,提高发动机的效率和性能。
在密封环、密封垫、密封腔等方面的结构设计技术将成为发展的重点。
3. 加工工艺技术精密的加工工艺是保证静动密封件性能的重要保障。
高精度的加工技术可以提高密封件的密封性能和寿命,减少气体泄露和润滑油外泄的可能性。
4. 润滑和冷却技术润滑和冷却技术对于静动密封技术同样至关重要。
密封件在长期高温高速运转下,容易出现磨损和老化,因此润滑和冷却技术的改进将极大地提高密封件的使用寿命。
四、航空发动机静动密封技术的产业化现状目前,航空发动机静动密封技术的产业化水平不断提高,国际航空发动机制造商在这一领域进行了大量的研发和应用。
我国航空发动机制造商也在积极跟进,加大对静动密封技术的研究和产业化推进力度。
航空发动机空气密封技术的研究与应用
航空发动机空气密封技术的研究与应用航空发动机在飞行中需要不断地吸取大量的空气以维持燃烧,同时也需要将排放的废气排至大气之中。
为了保证发动机的高效性和燃烧效率,航空工程师们不断地探索着新的方法,其中空气密封技术就是其中之一。
本文将重点探讨航空发动机空气密封技术的研究与应用。
一、空气密封技术的意义和作用航空发动机需要吸取大量的空气以维持燃烧,但也需要保证发动机内的空气流动畅通,这也就意味着,在发动机运转时,必须保证发动机内部和外部的密闭性,否则就会导致气流的泄漏,降低了发动机的效率和功率。
空气密封技术就是解决这个问题的方法。
简单来说,空气密封技术就是一种在发动机和外部环境之间创造一个密闭的接触面,能够减少气流泄漏,从而提高发动机的效率和功率。
二、空气密封技术的分类空气密封技术主要分为动密封和静密封两种类型。
动密封主要是通过发动机内部转轴上的旋转部件对气体进行密封,例如采用机械密封、弹簧密封等技术,在旋转部件转动的过程中,通过旋转部件与密封件或轴承之间的摩擦进行密封。
静密封则主要采用非旋转部件,通过气体静力和摩擦力来进行密封。
比如采用O型环、拟合密封等技术进行气密封,这些密封件主要采用高弹性材料制成,当气体进入密封件时,它们可以随着密封面改变而产生变形,从而形成密封。
三、航空发动机空气密封技术的发展航空发动机空气密封技术在过去几十年中已经不断地得到发展和应用。
早在20世纪50年代,人们就开始应用空气密封技术,当时主要采用的是静密封技术,其原理就是在发动机的外部和内部之间添加一层隔热材料,从而降低进入发动机的空气温度,从而提高燃烧效率。
随着科技和理论的发展,人们开始探索动密封技术的应用,并不断地进行改进和发展。
现在,航空工程师们可以采用一系列密封件来保证气密性,如机械密封、液体密封,甚至是精密空气流控制系统等。
四、空气密封技术的应用航空发动机空气密封技术的应用范围非常广泛,在大型民用飞机、军用飞机和民用运输机等各种航空器中,都需要应用到空气密封技术。
磁流体密封技术的发展及应用综述
磁流体密封技术的发展及应用综述
磁流体密封技术的发展始于20世纪50年代,最早被应用在航空航天
领域。
当时的磁流体密封技术主要用于阻止液体燃料在火箭发动机中泄漏。
随着科学技术的进步,磁流体密封技术逐渐得到改进和发展,形成了成熟
的应用体系。
1.汽车行业:磁流体密封技术广泛应用于汽车发动机、变速器以及其
他传动系统中。
它能够有效减少能源的浪费和污染物排放,提高汽车的性
能和可靠性。
2.航天航空领域:磁流体密封技术在航空航天领域的应用主要集中在
液体推进器和液氮系统中。
它能够有效阻止燃料和液氮在高温高压环境下
的泄漏,确保航天器的安全性和可靠性。
3.化工工业:磁流体密封技术在化工工业中的应用主要集中在泵、压
缩机、搅拌机等设备的密封系统中。
它能够有效防止泄漏和污染,提高生
产效率和产品质量。
4.船舶工业:磁流体密封技术在船舶工业中主要用于舷窗、机舱和设
备的密封。
它能够有效防止海水和空气的渗透,提高船舶的安全性和可靠性。
磁流体密封技术的发展面临一些挑战,包括密封性能的提升、适应更
高温高压环境的要求、磁流体的制备和稳定性等。
为了解决这些问题,研
究人员不断进行创新和改进,提出了一系列新的理论和方法,使磁流体密
封技术得以不断发展和完善。
总的来说,磁流体密封技术在各个领域都具有广泛的应用前景。
随着科学技术的进步和发展,磁流体密封技术将会变得更加成熟和可靠,为各个行业的发展提供更好的支持。
航空发动机密封技术应用研究
航空发动机密封技术应用研究胡广阳【摘要】介绍了石墨圆周密封、刷式密封、指状密封、气膜密封和其他几种新型密封技术研究的新进展和在航空发动机上的应用,对密封技术的机理、特点和在研究中遇到的问题进行了分析和讨论。
阐明了为适应航空发动机的发展要求,密封技术应进行材料、工艺、结构、机理等多方面的开创性设计,并提出在密封技术设计中应引入控制概念的观点。
%The development and application of aeroengine seal technology were introduced, which include high misalignment carbon seals, brush seal, finger seal, film sealand other new kinds of seal technology. The principles, characteristics, problems were analyzed and discussed. The innovative design on materials, process, structures and principles of seal technology should be conducted to meet aeroengine development requirements and the views of control concept were introduced in seal technology design.【期刊名称】《航空发动机》【年(卷),期】2012(038)003【总页数】4页(P1-4)【关键词】密封技术;航空发动机;材料;工艺【作者】胡广阳【作者单位】中航工业沈阳发动机设计研究所,沈阳110015【正文语种】中文【中图分类】V230 引言随着航空发动机技术的发展,密封技术已成为影响发动机性能和寿命的重要因素。
当代胶粘技术在航空发动机领域的应用与创新
当代胶粘技术在航空发动机领域的应用与创新胶粘技术主要通过胶粘剂的粘结和密封来实现连接和固定的功能。
在航空发动机领域,胶粘技术主要应用于以下几个方面:1. 叶盘连接:航空发动机的叶片连接是承受高温高压和大转速等极端工况的重要部件。
传统的叶片固定方法如焊接和铆接存在一些问题,比如焊接会引起应力集中,而铆接会导致结构疲劳。
而胶粘技术可以通过适当选择胶粘剂和固化工艺,在满足强度和可靠性要求的前提下,实现叶盘连接的良好效果。
胶粘连接不仅能够提高叶盘的疲劳寿命,还能够减轻重量和简化制造工艺。
2. 外壳密封:航空发动机的外壳是保护内部器件的重要部件,需要具备较高的密封性能。
胶粘技术可以通过选择合适的胶粘剂和密封结构,实现外壳与其他部件之间的密封。
胶粘密封不仅能够有效防止气体和液体的泄漏,还能够减轻重量和提高结构的可靠性。
3. 热隔离:在航空发动机工作过程中,高温气流经过各个部件,产生的热量会严重影响附近部件的性能和寿命。
胶粘技术可以通过选择耐高温胶粘剂和隔热材料,将热量有效地隔离开来,提高部件的性能和寿命。
胶粘隔热不但可以减轻航空发动机的重量,还可以简化制造工艺。
1. 胶粘剂的开发:随着航空发动机工作条件的不断提高,要求胶粘剂具备更高的耐高温性能、抗化学腐蚀性能和耐热冲击性能。
研发出能够满足航空发动机严苛工况要求的新型胶粘剂是关键。
如采用高性能环氧树脂胶粘剂,可以在高温环境下具备良好的粘结性能和抗剪切性能。
2. 胶粘工艺的改进:胶粘技术的应用不仅受限于胶粘剂的性能,还取决于胶粘工艺的控制。
通过改进胶粘工艺,如优化固化工艺、提高涂布均匀性和控制固化温度等,可以提高胶粘连接的强度和可靠性。
同时还可以提高生产效率和降低制造成本。
3. 胶粘连接监测技术的发展:胶粘连接在使用过程中可能会出现老化、破裂或变形等问题,而这些问题往往不容易被发现。
对胶粘连接的监测和评估是十分重要的。
近年来,随着无损检测技术的发展,如红外热成像和超声波检测等,可以实时监测胶粘连接的健康状况,提前发现并修复潜在的问题。
关于航空发动机密封技术的应用研究
关于航空发动机密封技术的应用研究摘要:本文通过详细介绍了刷式、指状密封技术、石墨密封技术以及气膜密封技术等三个方面应用技术的特点、优势以及应用策略,进一步针对现代化航空发动机密封技术开展全面探索和研究。
关键词:航空发动机密封技术;泄露问题;使用性能;石墨密封技术我国航空发动机生产技术不断发展和进步,其密封技术已经成为影响发动机使用寿命和应用功能的重要因素之一,所以从改革开放以来,我国始终励志于航空发动技术研究与优化,并且投人大量的人力、物力,进行了深入研究,相继开发了刷式密封、指状密封、气膜密封等多种不同结构的新型密封技术。
一、刷式、指状密封技术现阶段,航空发动机密封技术应用过程中,密封生产技术在发动机内部结构中产生了十分广泛的应用,所以针对现阶段航空发动机所产生的问题和性能不足,需要引进全新的密封技术。
其中刷式密封以及指状密封技术具有多个方面的技术优势,但是该技术在实际使用过程中同样存在着相似问题和不足。
近几年,我国航空发动机密封技术研究过程中需要集中解决密封滞后效应,但是在发动机设备长期运转环节上,其零部件基础密封支护则会导致系统转子不断产生摆动,进而造成其泄露问题不断严峻,加上刷式密封技术在使用之后,其结构钢化与压力闭合造成了设备磨损程度不断提高,最终产生了系统泄露问题,进一步产生了更多的系统功率损耗[1]。
航空发动机所产生的吹伏模式主要指的是气流经过刷丝时所产生的一种运行现状,并且致使气流物质顺着刷丝不断流动最终想一个方向产生应力,所以此种模式进一步增加了刷丝向密封性发展趋势发展和进步。
而此种技术模式能够进一步降低刷丝一端尾部与密封性跑道之间的密封程度,最终有效降低和减少能源之间的泄露。
同时在此种密封技术不断应用过程中,如果基础密封作用压力差距不断增加内部环境下,此种发展和技术模式同样会造成刷丝与密封作用压力差不断下降,适用此种技术同样会造成刷丝与设备之间的基础接触面积和范围不断增加,最终造成设备高度磨损,最终导致物质泄漏不断增加。
航空发动机密封技术的研究
航空发动机密封技术的研究(作者单位:哈尔滨飞机工业集团有限责任公司)◎王琦航空发电机在安装时会应用多种技术来保证按发动机的运行质量,密封结构在航空发动机中起到了重要作用,而密封技术的科学应用能够在一定程度上提高航空发动机的使用寿命和应用性能,对航空发动机的进一步发展有着重要意义。
因而,加强对航空发动机密封技术的研究具有一定的必要性。
一、石墨圆周密封技术该技术经过长期的研究与发展之后在目前航空发动机密封中得到了广泛应用,航空发动机结构和类型在不断更新的过程中,对这项技术的密封水平也有了更加严格的要求。
一方面其抗氧化温度和高摩擦线速度要更高,另一方面还要具备更强大的大径向跳动和一定角向偏差能力。
但就当前现有的石墨圆周密封结构而言,尚不能满足这一高要求,其径向跳动的最大承受能力只能达1mm。
为了改善以上问题,工作人员在应用这项技术时要进行进一步的优化与完善,在选择材料时考虑其强度与弹性,确保其各项性能能够满足石墨圆周装置的密封要求,可以使用低合金钢来建设跑道,这种材料的散热效果比较好而且还可以提高整体装置的适应能力使这项密封技术能在高温环境下作业。
另外,还需要对应用的石墨抗氧化处理工艺进行更新,将新型处理技术应用到这一环节,以此提高整体的处理效果。
通过相关试验可以了解到,通过对石墨圆周装置中应用材料的更新与优化能够有效延长密封结构的使用寿命,而且可以应用于不同环境的航空发动机密封工作中。
二、刷式密封技术这项密封技术在应用时能够取得良好的应用效果,但是对于密封性和抗泄露性能要求比较高的先进发动机密封工作,仍需对技术进行进一步完善才能满足相关要求。
主要导致这种问题的原因为该技术在应用时存在一定的滞后性,而刷丝的“刚化效应”和“压力闭合效应导致转子系统运行时的泄露问题较为严重,而且还会发生而较大程度的磨损、耗能较高。
所以加强对刷式密封技术的深入研究非常重要。
“压力闭合”也称为“吹伏”,是气流流过刷丝时的现象。
发动机封严技术浅析
发动机封严技术浅析孙勇中国航空发动机集团有限公司,北京 100097摘要:高性能且可靠的封严技术一直是航空发动机研发的重点。
先进的封严技术可满足人们对发动机推力、油耗的不断追求。
通过采取先进的、适合使用环境的封严技术,可以大大降低发动机的内流系统的泄漏量,从而提高发动机的性能和效率。
本文针对航空发动机的几种典型封严技术,详细地介绍了在发动机中常用的石墨封严、篦齿封严、刷式封严等密封技术,对它们的特征和优缺点进行描述。
对目前广泛应用的刷式封严提出了改进意见。
关键词:航空发动机;燃气轮机;封严装置中图分类号:TK05 文献标识码:A经过几十年的迅速发展,航空发动机及在其基础上衍生的舰船用和地面用燃气轮机技术已经达到了较高的水平。
随着人们对军用航空发动机高推重比和民用发动机低耗油率的不断追求,发动机的压比和温度都不断升高,这对整机效率的要求越来越高。
材料和加工工艺与工业基础有很大关系,在目前的材料和加工工艺无法满足航空发动机的需求时,已经无法大幅度提高燃烧室出口温度这一影响功率的关键参数。
发动机自身的消耗越来越引起人们的关注,内部空气系统的消耗尤其重要。
经过多种型号数百台发动机的运行数据表明,仅仅把发动机内部关键部位的泄漏量减少一半,就可以使推力增大1~3%,耗油率降低3~5%。
因此各大航空发动机及改型燃气轮机厂商都在深入研究如何减少发动机内部空气系统的损失,以提高发动机性能。
对于军用发动机来说,可以有效提高推重比,提升3%的推重比对于军用发动机来说具有里程碑式的意义。
对于民用发动机来说可以较大幅度的提升效率,减少油耗,有效增加航程。
发动机的封严装置本身就会随着运行时数的增加而磨损,选择适当的封严结构同时可以增加发动机的寿命。
1 封严对发动机的影响封严技术是指对发动机中的转动部件和静子部件间的泄漏进行控制,并不是完全限制其流动。
广义的封严也包括对转子叶尖和机匣的间隙,即叶尖间隙控制,但这部分内容在发动机领域有单独的专业进行深入研究,在本文中不包含这部分内容。
航天器机械工程中的密封技术研究与应用
航天器机械工程中的密封技术研究与应用航天器机械工程是一门重要的学科,它涵盖了众多的技术和领域,其中密封技术是其研究与应用的关键之一。
在航天器设计中,密封技术的好坏直接影响着航天器的性能和安全。
本文将探讨航天器机械工程中密封技术的研究与应用。
一、密封技术的重要性航天器在外太空的极端环境下运行,需要解决空气、水、热量等的泄漏问题。
因此,设计合适的密封系统至关重要。
密封技术的主要目标是保证航天器内外环境的隔离,同时确保各个部件间的联接紧密,以防止泄漏和故障的发生。
密封技术的好坏直接关系到航天器的可靠性与性能。
二、航天器密封技术领域的研究方向航天器密封技术的研究主要涉及以下几个方面:1.密封材料的研发:航天器中的密封材料需要具备耐高温、耐低温、耐辐射以及抗氧化等特性。
目前,研究人员正在积极探索新型高温、高压环境下的耐用密封材料,以满足航天器的需求。
2.密封结构的设计与优化:航天器中的密封结构需要能够经受大气压力变化、机械振动以及温度变化等极端工况。
通过对密封结构的设计与优化,可以降低泄漏的风险,提高航天器的可靠性和安全性。
3.密封检测技术的研究:密封的不合格会导致泄漏和故障,因此密封检测技术的研究至关重要。
目前,无损检测和超声波检测等技术已经广泛应用于航天器的检测中,以提高密封结构的质量。
三、密封技术在航天器中的应用案例密封技术在航天器中的应用广泛且重要。
以下是一些常见的应用案例:1.火箭发动机密封:在火箭发动机的密封中,需要考虑极高的温度和压力。
研究人员借鉴生物体的角度,通过仿生学的方法,开发出了性能优良的火箭发动机密封材料,以确保发动机运行的安全和可靠性。
2.航天舱密封:舱内与外界的气密性是航天器运行的核心指标之一。
采用先进的密封技术,如耐高温陶瓷密封,可以有效防止航天舱内气体的泄漏,保护宇航员的生命安全。
3.航天器仪器设备密封:航天器的各个仪器设备都需要进行密封,以防止外界各种粒子和尘埃进入并损坏设备。
航空发动机静动密封关键技术研究及产业化
航空发动机静动密封关键技术研究及产业化1. 引言航空发动机是飞机的“心脏”,其性能直接关系到飞机的安全、舒适度和经济性。
而航空发动机静动密封技术作为关键技术之一,对发动机的性能和效率有着重要影响。
本文将围绕航空发动机静动密封关键技术的研究和产业化展开探讨。
2. 静动密封技术概述静动密封是指在发动机运行过程中,静止部件与运动部件之间的密封。
静动密封技术旨在防止润滑油、燃气和压气机间隙空气泄漏,提高发动机效率和性能。
2.1 摩擦和密封原理静动密封技术主要涉及摩擦和密封原理。
摩擦原理包括黏附摩擦、磨粒摩擦和油膜摩擦;密封原理包括接触密封、间隙密封和回转密封。
了解这些原理对静动密封技术的提高具有重要意义。
2.2 关键技术静动密封技术的关键技术包括材料选择、表面处理、密封结构设计和润滑系统等。
其中,新材料的应用、表面纳米处理和结构设计的改进是当前研究的热点。
3. 静动密封技术研究现状目前,国内外在航空发动机静动密封技术方面取得了一系列进展。
在材料方面,高强度、高温度、高耐磨的新型聚合物材料被广泛研究应用;在表面处理方面,纳米技术和表面涂层显著提高了密封件的性能;在结构设计方面,先进的复合密封结构和智能密封技术也在不断涌现。
4. 静动密封技术产业化挑战然而,静动密封技术产业化仍面临一些挑战。
新材料的研发和应用需要大量的资金和时间;高精度的加工和检测设备是产业化的关键;静动密封技术的标准化和认证亟待完善。
5. 静动密封技术的未来展望随着航空业的不断发展和技术的进步,航空发动机静动密封技术必将迎来更好的发展。
未来,新材料、智能化、绿色化将成为静动密封技术的发展方向。
航空发动机静动密封技术的产业化将迎来更广阔的市场。
6. 个人观点和总结作为航空发动机关键技术之一,静动密封技术的研究和产业化具有重要意义。
在未来的发展中,我希望能够看到更多的创新技术应用,为航空发动机的性能提升和节能减排做出更大贡献。
结语航空发动机静动密封技术的研究和产业化是一个复杂而不断发展的领域。
密封性在航空航天中的应用是什么?
密封性在航空航天中的应用是什么?一、密封性的基本概念及标准密封性是指在航空航天领域中,要求航天器及其部件具备良好的密闭性能,以确保在外界环境的艰苦条件下,航天器内部能够正常运行,并保持其正常的工作状态。
密封性的标准通常包括气密性、液密性和粒子密封性等方面的要求。
1.气密性:气密性是指航天器内部对气体的要求,在真空环境下保证航天器内部的正常运行,避免气体泄露和外界气体进入,以防止航天器遭受破坏。
为了保证气密性,航天器必须采用高级的密封材料和精密的密封技术。
2.液密性:液密性是指航天器内部对液体的要求,尤其是对推进剂等危险物质的密封性要求。
航天器必须具备良好的液密性,以防止液体泄漏导致事故发生,并确保航天器正常运行。
3.粒子密封性:粒子密封性是指航天器对外界微小颗粒的封锁能力,尤其是对空气中的尘埃、细菌等微粒的要求。
在航天器的制造和使用过程中,为了保证粒子密封性,需要采用精密的过滤技术和严格的清洁工艺。
二、密封性在航空航天中的重要性密封性在航空航天中具有重要的意义,它直接关系到航天器的运行安全、工作稳定以及乘员的生命安全。
下面我们将从以下几个方面来介绍密封性在航空航天中的应用。
1.保护乘员生命安全:在航天器的设计和制造过程中,保证航天器内部的密封性能是确保乘员生命安全的关键。
一旦航天器内部密封性出现问题,可能会导致气体泄露、液体泄漏或粒子进入等严重后果。
因此,密封性是保障航天器内部环境稳定的重要手段。
2.维持航天器的工作效率:航天器在外太空中面临着极端的温度、真空等恶劣环境,而密封性能的好坏直接影响到航天器的正常工作效率。
良好的密封性能可以保证航天器内部的恒定压力,防止外界环境对航天器的干扰,保持航天器的正常工作状态。
3.保护航天器内部设备和仪器:密封性能的好坏还与航天器内部的设备和仪器的完整性直接相关。
如航天器内部设备和仪器出现故障、损坏或质量问题,会直接影响到航天器的工作效率以及实验数据的准确性。
“小细节决定大成败”,发动机封严技术不容小觑!
“小细节决定大成败”,发动机封严技术不容小觑!现代航空发动机技术已达到很高水平,但是由于用户对低能耗、低噪声和高效益等方面的要求不断提高,各项技术都在不断突破创新,尤其是封严技术。
今天小编将为大家详细介绍这一在航空发动机领域至关重要的技术。
封严技术对发动机性能的影响封严是指对转动部件和非转动部件间的泄露进行控制。
研究表明,封严泄露量减少1%,可使发动机推力增加1%,耗油率降低0.1%;对于先进战斗机发动机,在发动机转速和涡轮转子进口温度保持不变的情况下,高压涡轮封严泄露量减少1%,则推力增加8%,耗油率降低0.5%。
另外,发动机涡轮的径向间隙每增大0.13毫米,发动机单位耗油量约增加0.5%;反之,减少0.25毫米,涡轮效率提高1%。
由此可见,无论对于军用航空发动机还是民用航空发动机,密封技术直接影响发动机的性能。
通过采用新型封严技术来减少发动机漏气损失、增大发动机推力、减少发动机耗油率、提高发动机效率是十分必要的。
航空发动机上使用封严的地方很多,例如主流道密封、空气系统二次流密封、主轴承油腔密封、附件传动机匣中传动附件输出轴密封等(如图1所示)。
图1 密封装置在航空发动机上的应用常见的封严技术01.迷宫式密封(即篦齿封严)技术迷宫式密封也就是所谓的篦齿密封,主要用于内流道密封和空气系统二次流密封。
篦齿封严技术广泛用于各种蒸汽机、燃气轮机的封严装置中。
该装置主要由轮盘、鼓、轴、叶冠等转动机件上的周向篦齿及静子部件上的环形圆柱面组成, 通过减小压力差来减少漏气损失,封严的效率取决于转子部件和静子部件之间的径向间隙和篦齿数目。
图2 篦齿封严结构篦齿封严装置的优点是:结构简单,使用性较好;篦齿封严装置的缺点是:由于其属于非接触式密封装置,泄漏量比接触式的大,工作中磨损会导致泄漏量加大,磨粒会打坏涡轮叶片;若封严环压差稍大时,气流逸漏过程中易激发封严环振动。
篦齿封严装置改进方式:(1)涂覆可磨耗封严涂层。
环形件在航空发动机中的作用-概述说明以及解释
环形件在航空发动机中的作用-概述说明以及解释1.引言1.1 概述航空发动机是航空器中最重要的动力装置,其性能直接关系到飞机的安全和效率。
而环形件作为航空发动机中的重要组成部分,扮演着至关重要的角色。
环形件是指具有环形结构的零件,其主要功能是密封和支撑。
在航空发动机中,环形件主要应用于密封载荷承载、气流控制和温度控制等关键系统,承担着关键的密封和支撑任务。
正常工作的环形件能够有效减少动力损耗、提高动力输出效率、防止气体泄漏和混合污染等问题,确保航空发动机的正常运行。
在航空发动机中,环形件的种类繁多,常见的包括密封环、活塞环、轴承垫圈、涡轮叶片密封环等。
不同种类的环形件在发动机中发挥着不同的作用,但总体来说,它们的共同目标都是确保航空发动机的稳定工作和高效性能。
环形件的设计和制造要点也是十分重要的。
在设计环形件时,需要考虑其材料的选择、形状的设计、尺寸的精确控制等因素。
同时,在制造过程中,需要采用先进的加工技术和严格的质量控制措施,以确保环形件具有良好的质量和可靠性。
综上所述,环形件在航空发动机中是不可或缺的重要组成部分。
它们通过密封和支撑等关键功能,为航空发动机的正常运行提供了保障。
随着航空技术的不断发展,环形件的设计和制造也将迎来更多的挑战和机遇。
未来,我们可以期待环形件在航空发动机中的进一步创新和应用,为航空工业的发展带来更多的突破和提升。
文章结构部分的内容可以简要介绍整篇文章的组织结构和章节内容安排,以帮助读者更好地理解文章的脉络和内容。
可以按照以下方式编写1.2文章结构部分的内容:1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
下面将对各个部分的内容进行详细介绍。
引言部分概述了本文的背景和研究意义,指出了环形件在航空发动机中的重要性。
同时,介绍了文章的目的,即探讨环形件在航空发动机中的作用以及其设计和制造要点。
正文部分分为三个小节。
首先,2.1节将对环形件进行定义和分类的介绍,为后续对其在航空发动机中的作用提供了理论基础。
航空航天工业中的航空发动机技术使用教程及应用
航空航天工业中的航空发动机技术使用教程及应用航空发动机是航空航天工业中至关重要的一部分。
它是现代飞机的核心,为飞机提供动力,推动着飞机在蓝天上翱翔。
本文将深入探讨航空发动机的技术背景、使用教程以及应用领域。
一、航空发动机的技术背景航空发动机是为飞机提供动力的机械装置。
它通过燃烧燃料产生的高温高压气体推动飞机前进。
航空发动机的发展经历了多个阶段和技术进步。
1. 喷气发动机喷气发动机是现代航空发动机的主流技术。
它的基本原理是通过燃烧室内的燃料产生高温高压气体,然后将其喷出来产生巨大的推力。
喷气发动机具有推力大、速度快的优点,适用于高速飞行。
2. 涡轮螺旋桨发动机涡轮螺旋桨发动机是航空史上的一个重要阶段。
它通过涡轮驱动螺旋桨产生推力,适用于低速飞行和短距起降的飞机。
涡轮螺旋桨发动机在军事和民用航空领域都得到了广泛应用。
3. 新一代发动机技术随着科技的不断进步,航空发动机技术也在不断创新。
新一代发动机技术注重燃油效率和环保性能的提高,例如全球最大的喷气发动机制造商之一的普惠公司推出了PW1000G系列发动机,采用了减速齿轮系统来提高燃油效率。
二、航空发动机的使用教程航空发动机是复杂的机械装置,使用和维护要求高度专业化的知识和技能。
下面将介绍航空发动机的使用教程。
1. 发动机启动启动航空发动机是飞机起飞前的重要步骤。
启动前需要进行系统自检和预热等工作。
一般的流程是关闭发动机的进气和排气系统,打开点火系统,然后按照指令启动发动机。
2. 发动机运行在发动机工作时,需要注意控制各个参数和指标的正常范围。
例如,要保持燃油流量在合理范围内,控制发动机的温度和压力等。
同时,还需要注意检查和监控发动机的工作状态,及时发现并解决问题。
3. 发动机停止停止航空发动机需要谨慎操作,以确保安全。
一般的步骤是将油门推至最小档位,然后关闭燃油和点火系统。
对于喷气发动机,还需要等待其冷却至安全温度,以防止发生意外。
三、航空发动机的应用领域航空发动机广泛应用于航空航天工业中的各个领域。
先进的密封技术在大飞机对发动机涡轮部件上的应用
先进的密封技术在大飞机对发动机涡轮部件上的应用摘要:针对航空发动机密封技术,在简述其对大飞机发动机造成的影响基础上,对主流道密封和二次流密封的先进密封技术应用进行深入分析。
关键词:大飞机;航空发动机;发动机涡轮;密封技术涡轮部件是发动机重要组成部分,其能否正常、稳定运行主要取决于密封效果是否良好。
因此,研制并应用先进密封技术,无论是保证发动机正常运行,还是提高效率、降低油耗都有重要作用与现实意义。
1密封技术对大飞机发动机的影响分析1.1密封技术在飞机发动机中,会用到很多种密封技术,其中以二次流密封与主流道密封最为重要。
主流道密封作用在于避免主流道气流产生泄漏,保证发动机性能保持稳定。
二次流密封作用在于符合热端部件对冷却提出的要求,同时达到腔压方面的要求。
1.2技术影响无论是军用飞机还是民用飞机,密封风机都会对发动机性能造成影响,比如主流道气流一旦泄漏,将对发动机上各个部件实际效率造成影响。
在空气系统中,密封技术还是决定其成败的重要因素[1]。
相较于军用飞机发动机,民用飞机更加注重经济性,而且对环保与噪音也提出了很高要求,但对重量却没有那么高的要求。
密封技术在这一方面可以发挥很大作用。
在商用飞机中,采用先进密封技术,能取得以下效果:(1)减少3%左右的操作成本;(2)降低10%左右的耗油量;(3)降低至少50%的氮氧化合物排放量;(4)减少声能75%左右的噪音。
研究表明,如果二次流密封产生泄漏,发动机内腔实际温度将有所增加,使性能大幅降低,耗油率变高,增加寿命期总费用。
2主流道密封2.1叶尖间隙封严针对这一问题的研究主要分成以下两个方面:其一,通过数值计算或试验分析确定发动机性能受叶尖间隙的影响。
当叶尖间隙和叶高的比值增大0.01时,涡轮效率将减小0.8%-1.2%;增加2%左右的耗油率。
如今,伴随数值计算技术不断发展,该方面分析研究正逐步深入。
研究表明,当叶尖间隙增大时,将使峰值等熵效率明显降低。
【长知识】航空发动机封严技术的进展
【长知识】航空发动机封严技术的进展导读:封严技术一直是高性能航空发动机研发工作的重要组成部分,先进封严技术是满足发动机耗油率、推重比、污染物排放、耐久性及寿命期成本目标的关键技术。
通过减少发动机内部气流的泄漏量,可大大提高发动机的性能和效率。
本文针对航空发动机典型封严技术,详细介绍了石墨封严、篦齿封严、刷式封严的结构特点及其技术改进和发展趋势。
重点阐述了德国MTU公司开发的新型刷式封严技术,其独特的结构解决了刷式封严掉毛这一技术难题。
1 引言现代航空发动机技术已达到很高水平,要进一步提高叶轮机效率,很大程度上取决于叶轮机转子与机匣之间的封严效果。
因此,许多航空发动机研究计划把如何减少发动机内流损失、提高发动机性能作为重点研究内容之一。
随着军用发动机工作环境越来越苛刻及民用发动机用户对低能耗、低噪声和高效益等方面要求的不断提高,低泄漏封严技术将面临高温、高转速、高压差、高湿度、高摩擦、高频振动及破坏性化学反应等一系列挑战。
研发泄漏量更小、在恶劣环境中使用寿命更长的先进封严装置已成当务之急。
2 封严技术的应用及其影响封严是对转动部件和非转动部件间的泄漏进行控制。
航空发动机上使用封严的地方很多,如主流道密封、空气系统二次流密封、主轴承油腔密封、附件传动机匣中传动附件输出轴密封等(见图1)。
航空发动机密封装置的形式也多种多样,按工作性质可分为接触式和非接触式两种。
前者主要有皮碗、涨圈、浮动环、端面石墨、径向石墨和刷式密封等,后者主要有螺旋槽、篦齿、液力和气膜密封等。
航空发动机封严的密封特性对发动机性能具有极为重要的影响,尤其是气路密封,将直接影响发动机增压比和涡轮效率的提高。
研究表明,封严泄漏量减少1%,可使发动机推力增加1%,耗油率降低0.1%;对于先进战斗机发动机,在发动机转速和涡轮转子进口温度保持不变的情况下,高压涡轮封严泄漏量减少1%,则推力增加0.8%,耗油率降低0.5%。
因此,美国IHPTET计划第二、第三阶段二次流路系统设定的目标分别是密封泄漏量减少50%和60%。
密封件在飞机维修中的应用和作用
密封件在飞机维修中的应用和作用刘鹏(1994-)男,汉,四川成都,大学本科,助理工程师,研究方向:飞机维修摘要:密封件在飞机维修中有着重要的实用价值,在选择材料时,明确其密封性能以及使用寿命,进而达到维修目的。
基于此,本文首先简单概述了密封件,其次,分析了密封件在维修中的作用,最后,探讨了密封圈在飞机维修中的应用情况以及安装注意事项。
关键词:密封件;飞机维修;作用;应用引言:由于密封件本身具有密封作用,所以在飞机维修中有着重要的实践价值。
同时,其可以避免空气、污染物进入相应系统,从而达到一定的除尘作用。
在飞机维修中,密封件被广泛应用。
由此可见,密封件对于飞机维修有着重要的现实意义。
1密封件的概述密封件因形状不同,在系统中产生的作用也不同。
主要可分为封圈、支撑圈、垫圈、刮圈等(下文主要介绍实际运用较多的密封圈和垫圈)。
在飞机系统中,液压和气动技术被广泛应用于其中,所以需要根据实际情况来设计合适的密封件,从而符合各种不同的运行速度以及温度要求。
但实际上,基本不存在某一种密封方式、密封类型能够满足所有装置所需。
主要原因具体分析如下:(1)运行时,相关系统产生的压力;(2)在系统中,油液具体使用类型;(3)金属表面与相邻零件之间存在的间隙;(4)运动类型,比如旋转、往复、静止。
其中,封圈主要是指在滑动或移动组件内部使用的液压密封,而垫圈主要是指在不动接头和凸台之间使用的液压密封。
密封圈大部分是由与所用液压油相融的合成材料制成。
2密封件在飞机维修中的作用密封件用于防止流体通过某一点,并防止空气和污染物进入系统。
密封件是一种具有密封作用的配件,在一定压力和温度范围内,密封性能与压力呈正相关关系。
密封件设备和运动件之间有比较小的摩擦力,具有稳定的摩擦系数,其具有比较强的抗腐蚀能力,不容易发生老化,具有比较长的工作使用年限,较好的耐磨性能。
其被磨损到一定情况时,能够自动补偿,结构简单,便于使用维护,促使其有更久的使用年限。
先进商用飞机上密封胶应用研究
1.引言密封在商用飞机制造中是一个关键工艺。
而密封胶作为这种工艺的载体,是完成这种关键工艺的关键,气密、油密、水密、防磨损腐蚀、胶接、填隙、等,密封胶所有这些功能都是重要的且影响着飞机的性能。
例如,油箱密封,在密封中它极为关键,因为油的泄漏是飞行中的安全隐患,它会造成飞机完不成飞机任务而逼迫落地。
2.密封的定义密封是将液体和气体限制在给定区域内或防止他们进入不需要他们的区域的工艺。
密封就是通过封严结构上这些液体能够渗进的所有通道。
密封这些通道的材料在湿的、可流动的膏状时被涂敷。
经过一定的时间后,这些密封胶“固化”,形成橡胶状的固体,牢牢地粘在它接触的表面。
3.详细的密封方法3.1密封胶的选择通常应使用工程图纸上规定的密封胶,如果图纸上没有规定密封胶或没有提供足够信息时,应根据密封的功能(环境压力密封、燃油密封、导电密封)、密封级别(绝对级密封、广泛级密封、中间级密封、限制级密封)、密封方法(贴合面密封胶、填角密封、孔填充、等)并遵照需要的活性期、挤出寿命和/或固化期来选择合适形式的密封胶(类别和分件号)选择密封胶。
密封的功能和密封级别通常由工程部门指定,生产部门要根据这些要求选择合适形式的密封胶。
3.1.1密封胶的形式和类别目前常用的密封胶形式从包装上分四种:a形式(form a)- 配制好且包装好的用于室温贮藏的密封胶;如bms5-63 ii型 b-4类密封胶有a形式可用(密封胶胶筒包装在带有干燥剂的泊包装里)。
b形式(form b)-以大数量或散装形式包装的密封胶,如55加仑的桶装基料和关联的固化剂容器(他们分别包装好)。
k形式(form k)-包装在预先分配好比例或预先称好的套装中的密封胶;注射筒和阻隔套装也是form k。
p形式(form p)-配制好且包装好的用于冷藏的密封胶;也称为pmf(预先配制好的冷冻胶)。
并不是每种密封胶都这4种形式,所以选择时受到了一定的限制。
在这4种形式中,b形式的密封胶使用时需按照制造商推荐的固化剂与基料的比例配制,其过程控制比较麻烦;k形式的密封胶制造商已将固化剂和基料按比例分配好,使用进只需按说明将固化剂完全注入基料中调和即可,用起来比较方便;p形式的密封胶出厂时就已配制好,但为了防止其固化需要在低温下冷冻保存,使用时只需解冻即可,所以大量使用时比较方便,但运输成本偏高。
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典型航空发动机密封技术应用概况
密封技术是航空发动机的重要组成部分,随着现代科学技术水平的进步,对密封装置也提出了更高的要求,先进的密封结构可显著提高航空发动机的性能,自20世纪80年代以来,世界航空强国投入大量的人力和物力对先进的密封结构进行了深入研究,相继开发出了多种不同结构的新型密封技术。
本文主要介绍现代航空发动机中常见的几种典型密封结构的特点、优缺点及其工程应用情况。
一、篦齿密封技术
篦齿密封是一种非接触式密封,是航空发动机中最常用的密封结构,其结构如图1所示,主要由转动件上的一系列周向篦齿及静子件上的环形圆柱面组成。
密封原理是密封齿和静子间形成一系列间隙和耗散空腔,当泄漏流体通过间隙时,急剧加速膨胀,速度能量在通过耗散空腔时由湍流旋涡耗散为热能,由于流体产生节流与热力学效应,泄漏流的压力逐级降低而达到密封效果。
因此篦齿的封严效率与转子和静子的径向间隙以及篦齿数目有很大关系。
篦齿密封具备结构简单和成本低的優点,但是封严效果差,工作过程中篦齿与外环的刮摩会增大密封间隙,导致泄漏量增加,并且在封严环前后压差较大的情况下,气体逸漏过程中容易激发封严环震动,带来不利影响。
因此出现了几种篦齿封严的改进方式:(1)在静子件外环表面涂覆可磨损封严涂层,涂层一般为质地较软的氧化物涂层或者镀层,可以承受篦齿与外环的轻微刮摩;(2)改进篦齿封严通道,提高封严效果,比如台阶型篦齿,篦齿朝气流方向倾斜一定角度的倾斜篦齿,刀型篦齿等结构;(3)采用蜂窝阻尼外环密封技术,将蜂窝封严环通过高温真空纤焊焊接到机匣封严环表面,国外某型发动机采用蜂窝结构的封严装置后,发动力推力提高了10%以上。
二、石墨密封技术
石墨密封是密封用的石墨装在石墨座内,靠弹簧力和封严座轴向
连接在一起,封严座通过铆钉与静子件连接。
石墨密封是一种接触式密封装置,通过石墨环与转子相接触来达到封严目的,是航空发动机中较理想的封严装置,目前该密封结构主要用于航空发动机轴承腔的封严。
石墨密封具备低泄漏,寿命长,尤其在高温、高压、高转速下仍能保持可靠性的优点。
并且石墨具备润滑和摩擦系数小的特点,当石墨环磨损时,与之配合的轴和叶片能完好无损。
但是石墨密封也存在密封面焦化和起泡的问题,因此出现了用陶瓷环密封替代石墨密封的解决方案。
三、刷式密封技术
刷式密封是一种接触式密封结构,主要由前后背板、刷丝束和跑道组成,如图2,刷丝束由排列紧密柔软纤细的刷丝层叠而成,前夹板处于气流高压侧,主要是固定保护刷丝,后夹板处于气流低压侧,起支撑刷丝、承受压差作用,以避免刷丝在大压差下产生轴向变形,保持稳定的密封性能。
刷式封严具有结构简单、安装方便、质量轻、易于更换和密封性好等优点。
刷丝束在安装时与转子件仅有微小的初始干涉量,气流只能通过刷丝之间的微小孔隙泄漏通过,因此它的泄漏量非常低。
GE公司的试验结果表明,刷式封严的泄漏量只有篦齿封严的5%~10%。
刷丝束是决定刷式封严性能的关键,发动机中封严装置通常处于高温高压工作环境中,通常选择钴基合金作为刷丝材料,这种合金在高温下具有很好的耐磨和耐腐蚀性,但是金属材质制造的刷丝不能用于轴承腔密封,因为金属刷丝磨损产生的金属颗粒会对精密轴承造成损伤,因此近些年来出现了非金属纤维制造的刷丝用于特殊的场合。
四、指式密封技术
指式密封是从刷式密封衍变而来,其结构与刷式密封相似,它是一种柔性接触式密封,由许多精密加工的薄钢片叠置而成,在端部密封片相互铆接,密封前后端用前隔片和后隔片压紧,同时在密封内径处设置压力平衡腔。
指式密封的特点是指尖具有柔性,能够有效避免指尖与转子的相互碰摩,工作时一部分气流从高压侧经转静间隙流向低压侧,另一部分气流沿密封片之间的间隙径向流动,指尖在径向压差的作用下贴近转子侧,可减小指式密封的泄漏间隙。
在相同的封严效果下,指式密封功率损失与刷式密封接近,但制造成本仅为刷式密封的40%~50%,并且指式密封不存在类似刷式密封的断丝和磨损问题。
五、结论
航空发动机被誉为工业皇冠上的明珠,是一个国家科技和国防实力的重要体现,密封技术的水平直接影响到航空发动机性能,密封问题的设计研究在科学和技术领域具有非常重要的意义。
当前航空发动机工作环境日益复杂,对密封结构也提出了更高的要求,我们需要在密封材料、工艺和结构方面进行变革和创新,同时加大人力、物力和研发资金投入,借鉴国外成功经验建立相关理论准则和研究模型,不仅要研究和发展新型的密封技术,同时仍需要对常规的密封技术进行更加系统的、细致的、深入的研究,以满足我们国家对于先进航空发动机技术的发展需求。