摘要：采用基于非線性Darcian多孔介質(zhì)模型的三維Reynolds-Averaged Navier-Stokes(RANS)方程耦合Finite Element Method(FEM)接觸模型的數(shù)值方法,建立了考慮了泄漏流體氣動(dòng)力、刷絲間摩擦力和刷絲與前后夾板間的相互作用的刷式密封刷絲變形及接觸力特性的預(yù)測(cè)模型。對(duì)比分析了單級(jí)和兩級(jí)刷式密封的刷絲變形量及其與轉(zhuǎn)子面的法向接觸力和摩擦力隨壓比的變化特性,探究了刷絲直徑、刷絲傾斜角和干涉量對(duì)刷絲與轉(zhuǎn)子表面接觸力的影響規(guī)律。結(jié)果表明:壓比由1.1變化到4.0時(shí),單級(jí)和兩級(jí)刷式密封的刷絲變形量、刷絲與轉(zhuǎn)子面的法向接觸力和摩擦力均隨壓比的增大而增大;在相同壓比條件下,兩級(jí)刷式密封上游級(jí)和下游級(jí)刷絲與轉(zhuǎn)子面的法向接觸力較單級(jí)刷式密封分別可降低55%和32%;刷絲與轉(zhuǎn)子面的法向接觸力和摩擦力隨刷絲直徑、刷絲傾斜角和刷絲束與轉(zhuǎn)子面干涉量的增大而增大。當(dāng)刷絲直徑小于0.08 mm,干涉量小于0.1 mm,刷絲傾斜角在30°~45°之間時(shí),可有效降低刷絲與轉(zhuǎn)子間的法向接觸力和摩擦力。