Eksperymentalne oraz numeryczne określenie rozdziału ciepła tarcia w uszczelnieniu szczotkowym

• Autorzy: Stanclik M.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono metodę określenia współczynnika rozdziału ciepła tarcia w uszczelnieniu szczotkowym. Przeanalizowany przypadek dotyczy pracy uszczelnienia przy braku różnicy ciśnień. Wykorzystując metodę elementów skończonych w oprogramowaniu ANSYS, poddano analizie cieplnej węzeł uszczelniający, który wcześniej był obiektem badan eksperymentalnych. W modelu palisadę drucików uszczelnienia potraktowano jako materiał jednorodny, po wyznaczeniu jego właściwości cieplnych oraz po określeniu indywidualnych warunków wymiany ciepła określono rozkład temperatury w uszczelnieniu dla obciążenia cieplnego wyznaczonego podczas eksperymentu. Na podstawie numerycznego bilansu strumieni ciepła określono współczynnik rozdziału ciepła tarcia między wał oraz uszczelnienie. Walidacje uzyskanych rezultatów przeprowadzono na podstawie oceny rozkładów temperatury uzyskanych numerycznie i zmierzonych podczas eksperymentu.

Słowa kluczowe

PL

uszczelnienia szczotkowe; ciepło tarcia; rozdział strumienia ciepła tarcia

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
• Czasopismo: Zeszyty Energetyczne
• Rocznik: 2015
• Tom: T. 2
• Strony: 21--30
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Stanclik M.

• Zakład Podstaw Konstrukcji i Maszyn Przepływowych

Bibliografia

• [1] Pekris M.J., Franceschini G., Gillespie D.R.H., An investigation of flow, mechanical, and thermal performance of conventional and pressure-balanced brush seals, Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 136 (6), 204-215, 2014.
• [2] Trivedi D., Roy B., Demiroglu M., Zheng. X., Experimental characterization of variable bristle diameter brush seal leakage, stiffness and wear, In ASME Turbo Expo 2013: Turbine Technical Conference and Exposition, American Society of Mechanical Engineers, 2013.
• [3] Li J., Qiu B., Feng. Z., Experimental and numerical investigations on the leakage flow characteristics of the labyrinth brush seal, Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 134 (10), 2012.
• [4] Li J., Huang Y., Li Z., Feng Z., Yang H., Yang J., Shi L., Effects of clearances on the leakage flow characteristics of two kinds of brush seals and referenced labyrinth seal, In ASME Turbo Expo 2010: Power for Land, Sea, and Air, 1133-1142, American Society of Mechanical Engineers, 2010.
• [5] Sulda E., Retractable brush seal optimizes efficiency and availability for cycling and baseloaded steam turbines, Power engineering, 103 (11), 96-102, 1999.
• [6] Dogu Y., Akşit M.F., Brush seal temperature distribution analysis, Journal of engineering for gas turbines and power, 128 (3), 599-609, 2006.
• [7] Chew J., Guardino C., Simulation of flow and heat transfer in the tip region of a brush seal, International journal of heat and fluid flow, 25 (4), 649-658, 2004.
• [8] Demiroglu M., An investigation of tip force and heat generation characteristics of brush seals, Rensselear Polytechnic Institute, PhD Thesis, 2004.
• [9] Akşit M.F., A computational study of brush seal contact loads with friction, Rensselear Polytechnic Institute, PhD Thesis, 1998.
• [10] Fellenstein J.A., DellaCorte C., A new tribological test for candidate brush seal materials evaluation, NASA TM-10675, 1995.
• [11] Qiu B., Li J., Numerical investigations on the heat transfer behavior of brush seals using combined computational fluid dynamics and finite element method, Journal of Heat Transfer, 135 (12), 2013.
• [12] Zhao H., Stango R.J., Effect of flow-induced radial load on brush seal/rotor contact mechanics, Journal of tribology, 126 (1), 208-215, 2004.
• [13] Kostowski E., Przepływ ciepła. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2006.
• [14] Owen J.M., Rogers R.H., Flow and heat transfer in rotating disk systems, John Wiley and Sons, 1989.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).