水轮机主轴磁流体密封间隙流场关键参数研究

水轮机主轴磁流体密封装置间隙流场因工况和物理场的复杂性一直是磁流体密封研究难点。为研究水轮机主轴磁流体密封装置间隙内磁流体流动特性，建立主轴密封间隙流场数值模型并通过试验进行了验证；通过数值计算研究密封间隙、极齿宽度、极齿高度和极齿槽宽度对磁流体流动的影响。结果表明：极齿附近磁流体不受结构参数影响，基本保持不动；当密封间隙小于0.6 mm时，间隙内磁流体基本不发生流动，当密封间隙超过该值后，极齿槽和永磁体附近磁流体随间隙增加流动加剧，速度线性递增；极齿槽和永磁体附近磁流体随极齿宽度递增流动减弱，速度先线性递减，在3.0~3.5 mm极齿宽度时急剧减小，最后趋于稳定；随着极齿高度和极齿槽宽度逐渐增加，极齿槽和永磁体附近磁流体流动会减弱，极齿槽附近磁流体速度在极齿高度为1.0~3.5 mm和极齿槽宽为3.0~12 mm速度急剧减小，最后趋于稳定，而永磁体附近磁流体速度一直呈线性递减。