基于PMAC卡的航空发动机篦齿间隙测量系统的研究(6)

航空动力学

第一章绪论

第一章绪论

１．１篦齿间隙测量的意义

１９８８年，美国空军首先发起制订并实施了高性能涡轮发动机技术（ＩＨＰＴＥＴ）计划【１１，美国空军，海军，陆军，国防预研局，ＮＡＳＡ和七家主要的发动机制造商都参与了这个计划。在这个计划中，发动祝被分为压气机系统、燃烧室／加力燃烧室、涡轮机、喷管、操作系统和机械系统六大部分。机械系统传动效率高，百年来从活塞式发动机开始采用，一直延续至今。燃气涡轮机是当今采用的主要的发动机类型。随着增压比、涡轮进口燃气温度和转子转速的不断提高，燃气涡轮发动机内流系统的温度和压力相应提高，给传动机械带来了日益苛刻的工作条件。人们一直在努力研究新的机械元件、新的润滑材料、新的密封技术等，以适应发动机技术的不断发展。

航空燃气发动机自诞生之日起，气体和液体的密封就成为主要闯题之一，对产品的性能、可靠性、寿命和维护性具有重要的影响。由于密封问题而导致发动机故障和事故的情况时有发生。随着航空燃气涡轮发动机性能的提高，循环参数（莲力、温度）的提高，转子转速的加大，结构刚度的降低，使得密封的工作条件日趋恶劣，密封所导致的闯题日益突出。由于密封所导致的问题主要有以下凡类：

（１）发动机性能的恶化，即发动机随着使用时间延长而性能逐渐降低，促使燃油消耗增大，排气温度升高。

《２）燃气发动机不匹配和压气机失速。

（３）结构故障增多。

航空燃气发动机采用的密封类型繁多，篦齿密封是航空发动机广泛使用的一种有效的、长寿命的非接触式密封结构，如图１．１所示为小直径直齿模件。篦齿密封的原理是密封时动静闻不相互接触，而是通过密封组件对被密封流体所产生的压力降来实现密封。优点是无摩擦热，无磨损。篦齿密封泄漏量大，一般推荐篦泼密封空气和润滑油的压差为０．０７６＂＇０．２３ＭＰａ，眶差小于０００７６ＭＰａ时容易漏油，大于０．２３ＭＰａ时空气泄漏量过大，容易导致润滑油消耗量增加【罐３ｌ。篦齿间隙是指转子篦齿叶尖顶面和机匣间的径向间隙，理论泄漏与间隙成正比，为减少密封泄漏，往往采用小间隙设计。一般焉言，篦齿闻隙越大，转子运转安全性越离，时