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논문 기본 정보

자료유형
학술저널
저자정보
Kyung Ho Lee (Gachon University) Tae Woong Ha (Gachon University)
저널정보
한국유체기계학회 International Journal of Fluid Machinery and Systems International Journal of Fluid Machinery and Systems Vol.13 No.1
발행연도
2020.3
수록면
90 - 102 (13page)
DOI
10.5293/IJFMS.2020.13.1.090

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The hybrid brush seal in which brush seal replaces one or two labyrinth teeth is preferred in turbomachinary to improve the efficiency and rotordynamic stability. Precise prediction method of leakage and rotordynamic coefficients is required in designing an effective hybrid brush seal. In this paper, the 3D CFD analysis method for rotordynamic coefficients is developed based on the seal dynamic analysis method using the relative coordinate system. The complex shape of the brush seal made of bristle wire pack is assumed to be a porous medium in this model. To evaluate the effect of the position of brush and clearance of brush seal on the rotordynamic coefficients, SSB and BSS type of hybrid brush seal are analyzed using FLUENT with cold clearance = 0 and 0.31mm. The rotordynamic coefficients(K, k, and C) obtained by the prposed analysis method are comparble to that of Pugachev"s experimental results. The SSB seal shows better stability than the BSS seal when compaing the whirling frequency ratio as a result of brush position and clearance effect. Both SSB and BSS seal shows 30% reduction of leakage and better stability at cold clearance = 0 than at 0.31 mm. These results indicate that the position of the brush seal should be located at the end of hybrid brush seal, while maintaining the contact between the brush seal and rotor.
#Brush element #CFD #FLUENT #Hybrid brush seal #Porosity #Rotordynamic coefficients

목차

Abstract
1. Introduction
2. 3D CFD analysis of hybrid brush seal
3. 3D CFD analysis of hybrid brush seal for zero clearance case
4. Conclusions
References

참고문헌 (13)

참고문헌 신청
Bayley, F. J. / 1993 / A Combined Experimental and Theoretical Study of Flow and Pressure Distributions in a Brush Seal / ASME Journal of Engineering for GAS Turbines and Power 115:404~410 google schola Sharatchandra, M. C. / 1996 / Computed Effects of Rotor-induced Swirl on Brush Seal Performance-Part 1 : Leakage Analysis / ASME Journal of Tribology 118:912~919 google schola 김결 / 2017 / CFD를 활용한 브러쉬 요소의 누설유량 예측 해석 / 한국유체기계학회 논문집 20(2):11~16 dbpia 박대성 / 2017 / CFD를 활용한 스팀터빈 하이브리드(브러쉬+래버린스) 실의 누설특성 해석 / 한국유체기계학회 논문집 20(5):5~12 dbpia Pugachev, A.O. / 2010 / CFD Prediction and Test Results of Stiffness and Damping Coefficients for Brush-Labyrinth Gas Seals / Proceedings of ASME Turbo Expo 2010 google schola

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