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上世纪 90 年代初， 美国科学家在研究飞机燃料涡轮泵如何密封时， 发现蜂窝 形状的结构具有较好的效果。 随着后期的研究探索， 蜂窝式密封结构在燃气 轮机、 飞机发动机等多个领域中得到了广泛应用。 蜂窝结构是在密封环内表面钎焊正六边形的蜂窝孔规则排列的蜂窝芯， 蜂窝的尺寸（六边形对边距离）有 0.8mm、1.6mm、 2.5mm 等， 蜂窝条带（六边形边） 厚度为 0.05mm、 0.076mm、 0.1mm 等。蜂窝式密封结构主要用于叶顶密封、 轴端、 级间等构件中。 当汽轮机的叶轮和轴高速旋转时， 汽轮机内部的气体沿切向运动， 同时， 在 汽封两侧压力差的作用下， 气体会沿着轴向运动， 此时， 蜂窝表面气体在轴向和切向双向阻力作用下， 形成密集的强烈气旋， 叶片及轴的旋转速度越高， 汽封两侧的压力差越大， 气旋产生的效果则越强烈。 气旋在蜂窝表面密集分布， 运动规律复杂， 彼此作用可以在蜂窝汽封带上形成汽膜， 这层汽膜具有较大的张力与弹性， 对气体的流动能够产生巨大的阻力， 阻止后续气体的运动， 气旋的尺寸很小，因此对转轴的作用不明显， 轴能够在运动中保持平稳的运行， 原理示意图如图 1-2所示。 蜂窝式汽封带在切向和轴向上产生的阻力能够阻止工质在周向的运动， 相比迷宫密封有明显的优势， 不会产生转子气流的激振现象。  为实现燃气的有效使用， 提高燃机的效率， 蜂窝封严结构被广泛应用于旋转组件与静止组件之间。 组件运转过程中， 允许静止部件与转动部件之间， 存在一定程度上存的相互干涉和摩擦， 但不能导致转动部件产生损伤， 转动部件应具有较好的可磨蚀性， 同时也需要具有较好的抗冷热疲劳性能和热强性能。 |
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