针对航空发动机燃油增压泵接触式机械密封润滑失效问题,通过多物理场耦合仿真和试验分析人字槽液膜密封用于燃油增压泵的可行性。基于考虑粗糙度的雷诺方程、能量方程和热传导方程建立液膜密封多物理场模型,分析密封温度特性、泄漏特性等关键性能参数,并针对人字槽液膜密封开展密封性能试验研究。结果表明:与平端面接触式机械密封相比,人字槽型密封端面平均温度降低约50℃,有利于密封运行稳定性的提高;试验运行过程中密封各处温度稳定,泄漏量为0,满足燃油增压泵对密封的性能要求。

针对目前机械密封应用领域高可靠性的要求,提出了基于随机过程的可靠性分析及磨损寿命预测方法。以密封端面磨损量为研究对象,设计适用于机械密封的加速退化试验以获得磨损退化数据。基于退化模型Gamma过程描述其磨损退化过程,引入双应力逆幂率模型作为加速模型描述转速、弹簧力与退化速率间的关系,从而建立机械密封可靠性分析与寿命预测模型。通过极大似然估计法求解模型参数,结合加速模型外推出多个应力水平下的模型参数并进行失效概率分析,对机械密封在不同可靠度需求下的可靠寿命及不同工作条件下的平均寿命作出了预测。结果表明,Gamma过程适用于描述机械密封的磨损退化过程,通过双应力逆幂率模型外推获得各应力水平下的可靠度及寿命,此方法比传统的机械密封寿命预测方法具有更好的实用性和灵活性,可为密封产品确定维修周...

针对某型发动机燃油增压泵机械密封组件石墨环断裂以及增压泵漏油口"冒白烟故障",进行故障排查、原因分析和试验验证,发现石墨环断裂的根本原因是滑油管路三通管接头节流嘴拧入过深造成引射作用,导致增压泵的滑油供油量减少甚至出现中断,进而导致机械密封组件在高转速干摩擦下出现异常高温,造成石墨环受到静环座异常径向热膨胀力进而断裂;机械密封组件失效后,发动机滑油系统内部油气泄漏,出现"冒白烟"故障。针对滑油供给问题,提出改进发附机匣节流嘴位置的措施,经过流量试验和整机试车验证及大量改进产品的验证,证明了改进措施的有效性。

航空发动机在节流状态下喷口控制规律的实现对起动性能和推力的影响至关重要。为了研究某型涡扇发动机节流状态喷口收放转速差问题,对慢车域喷口控制装置进行了深入的分析,采用AMESim进行建模,通过对弹簧刚度、油嘴直径、回油压力、介质温度以及活门间隙的影响进行深入研究。结果表明,喷口收放转速差与油嘴直径、活门间隙以及介质温度有关,与弹簧刚度无关,并提出适当提高活门右端间隙可以减弱介质温度对喷口收放转速差的影响。