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J-GLOBAL ID：202002222021379255   整理番号：20A1160025

3D CFDを用いたブラシとクリアランスの位置によるハイブリッドブラシシールロータダイナミック係数の解析

Analysis of Hybrid Brush Seal Rotordynamic Coefficients According to Position of Brush and Clearance Using 3D CFD

著者 (2件)： Lee Kyung Ho (Department of Mechanical Engineering, Gachon University) ,  Ha Tae Woong (Department of Mechanical Engineering, Gachon University)
資料名： International Journal of Fluid Machinery and Systems (Web)  (International Journal of Fluid Machinery and Systems (Web))
巻： 13  号： 1  ページ： 90-102(J-STAGE)  発行年： 2020年 
JST資料番号： U0113A  ISSN： 1882-9554  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ターボ機械において,ブラシシールを1,2個のラビリンスティースと置換したハイブリッドブラシシールは効率とロータダイナミック安定性を向上させるのに好ましい。効果的なハイブリッドブラシシールを設計する場合では,漏れ量とロータダイナミック係数の正確な予測法が必要である。本論文では,相対座標系を用いたシール動的解析法に基づいて,ロータダイナミック係数の3D CFD解析法を開発する。本モデルでは,剛毛ワイヤパック製のブラシシールの複雑な形状は多孔質媒体であると仮定する。ブラシシールのクリアランスとブラシの位置がロータダイナミック係数に及ぼす影響を評価するために,ハイブリッドブラシシールのSSB型とBSS型を,コールドクリアランス=0と0.31mmのFLUENTを用いて解析する。本提案の解析法で得たロータダイナミック係数(K,k,およびC)はPugachevの実験結果に匹敵する。SSBシールは,ブラシ位置とクリアランス効果の結果として旋回周波数比を比較した場合にBSSシールよりも安定性が優れている。SSBシールとBSSシールの両方は,低温クリアランス=0.31mmにおけるよりも0において,漏れ量が30%減少し,良い安定性を示す。これらの結果により,ブラシシールとロータとの間の接触を維持しながら,ブラシシールの位置はハイブリッドブラシシールの端部に位置すべきであることを指摘する。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *計算流体力学 ,  プログラムパッケージ ,  振動解析 ,  動力学 ,  ターボ機械 ,  ラビリンスパッキン ,  *ブラシ ,  密封 ,  動的解析 ,  多孔質体 ,  間隙 ,  *回転子
準シソーラス用語： CFD【流体力学】 ,  FLUENT ,  *ロータ動力学 ,  *ハイブリッドブラシシール

著者キーワード (6件)： ブラシ要素 ,  CFD ,  FLUENT ,  ハイブリッドブラシシール ,  多孔性 ,  ロータダイナミック係数

分類 (3件)： 密封装置  (QB01100J) ,  流体動力学一般  (BC02010G) ,  構造動力学  (HD02000E)

引用文献 (13件)：

• [1] Bayley, F.J., and Long. C. A., 1993, “A Combined Experimental and Theoretical Study of Flow and Pressure Distributions in a Brush Seal,” ASME Journal of Engineering for GAS Turbines and Power. 115, 404-410
• [2] Sharatchandra, M. C. and Rhode, D. L., 1996, “Computed Effects of Rotor-induced Swirl on Brush Seal Performance-Part 1 : Leakage Analysis,” ASME Journal of Tribology, 118, 912-919
• [3] Kim, K. and Ha, T. W., 2017, “CFD Analysis of Leakage Prediction for Brush Element,” The KSFM Journal of Fluid Machinery, 20(2), 11-16
• [4] Park, D. S. and Ha, T. W., 2017, “Leakage Characteristic Analysis of Hybrid(Brush+Labyrinth) Seal of Steam Turbine Using CFD,” The KSFM Journal of Fluid Machinery, 20(5), 5-12
• [5] Pugachev, A.O., and Deckner, M., 2010, “CFD Prediction and Test Results of Stiffness and Damping Coefficients for Brush-Labyrinth Gas Seals,” GT2010-22667, Proceedings of ASME Turbo Expo 2010, Glasgow, UK

タイトルに関連する用語 (5件)： 3D ,  ブラシ ,  クリアランス ,  係数 ,  解析