针对航空发动机燃油增压泵接触式机械密封润滑失效问题,通过多物理场耦合仿真和试验分析人字槽液膜密封用于燃油增压泵的可行性。基于考虑粗糙度的雷诺方程、能量方程和热传导方程建立液膜密封多物理场模型,分析密封温度特性、泄漏特性等关键性能参数,并针对人字槽液膜密封开展密封性能试验研究。结果表明:与平端面接触式机械密封相比,人字槽型密封端面平均温度降低约50℃,有利于密封运行稳定性的提高;试验运行过程中密封各处温度稳定,泄漏量为0,满足燃油增压泵对密封的性能要求。

针对航空发动机附件机匣传动轴端机械密封易提早失效的问题,提出在其端面开设激光脸槽型的改进方法,采用试验手段研究在喷油润滑条件下,激光脸机械密封的摩擦磨损特性、热特性及泄漏情况。自主设计可模拟喷油润滑工况的机械密封试验工装,定制可进行润滑油加热的集成型液压站作为辅助系统,分别进行变工况运转试验和长时稳态工况试验。结果表明:在变工况以及稳态工况运转条件下运转后动、静环端面均无明显磨损;在介质温度较为稳定的情况下,动环和轴套温度均能保持稳定;在整个试验过程中,机械密封均无泄漏发生,表明激光脸机械密封在喷油润滑工况下具备良好的热特性和密封效果。

为掌握调压差活门的调压性能,解决滑油系统滑油泵输出油压波动过大、油量供应不稳定的问题,运用PumpLinx软件生成网格,并仿真研究活门溢流孔直径、阻尼孔直径、弹簧刚度以及弹簧预紧力等对调压差活门供油压力的动态特性、稳定性以及跟随性的影响。结果表明:溢流孔直径越大,活门的调压性能越好,但过大的溢流孔径容易造成压力超调量过大;阻尼孔直径取1.5 mm时,过渡时间最短,且前期压力振荡较小,同时压力稳定波动幅值适中;弹簧刚度取3、4.8 N/mm时,调