摘要：为探究指尖密封实际工况下的流动、传热和变形耦合特性，本文基于指尖密封和转子的三维实体模型及流动与变形耦合算法，发展了指尖密封流动、传热及变形双向耦合的计算方法。该方法考虑了气动力、热应力、转子膨胀（包括离心膨胀和热膨胀）等因素综合作用下的指片变形及其对流动传热的影响，并对不同来流温度及压差下指尖密封的流动、传热与变形特性进行对比分析。结果表明：本文发展的指尖密封流动传热与变形双向耦合计算方法与文献中现有方法相比具有更高的精度；随压差增加，密封泄漏量近似线性增大，常温条件下，泄漏量增大约210%，且来流温度越高泄漏量越低；接触面最高温度随压差增加无明显变化；密封片组最大变形随压差增加基本呈下降趋势，且来流温度越高趋势越明显，如550 K，密封片组最大变形量下降了13.46%。
文章目录
0 前言
1 流固热耦合模型与计算方法
1.1 计算模块组成
1.2 流固热耦合数学模型
1.2.1 基本假设
1.2.2 密封片组流动传热多孔介质模型
1.2.3 密封片组与转子间摩擦生热模型
1.2.4 密封片组与转子变形控制方程
1.3 流固热耦合计算方法与流程
2 计算模型
2.1 计算域及边界条件
2.1.1 流动传热计算模型
2.1.2 转子导热计算模型
2.1.3 密封及转子变形计算模型
2.2 网格划分及独立性验证
2.3 计算方法精度验证
3 计算结果与分析
3.1 典型工况计算结果
3.1.1 耦合迭代计算过程分析
3.1.2 耦合迭代收敛结果分析
3.2 来流温度及压差的影响
4 结论
