（沈陽(yáng)航空航天大學(xué)航空發(fā)動(dòng)機(jī)學(xué)院 遼寧省航空推進(jìn)系統(tǒng)先進(jìn)測(cè)試技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）

0 引言

刷式密封是廣泛應(yīng)用于透平機(jī)械中的優(yōu)良接觸式密封[1]。由于單級(jí)刷式密封承壓能力有限，目前已很難滿足透平機(jī)械的實(shí)際需求，因此采用多級(jí)刷式密封替代單級(jí)刷式密封可以有效的解決單級(jí)刷式密封承壓?jiǎn)栴}，由于傳統(tǒng)兩級(jí)刷式密封第二級(jí)的實(shí)際承壓要大于第一級(jí)承壓，這就造成了兩級(jí)級(jí)間壓力不均衡性，嚴(yán)重影響了其使用壽命。在實(shí)際工作中，轉(zhuǎn)子高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，刷絲與轉(zhuǎn)子摩擦產(chǎn)生大量的熱，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)會(huì)出現(xiàn)刷絲熔斷現(xiàn)象，這也將使密封性能和使用壽命大大降低。目前對(duì)多級(jí)刷式密封的級(jí)間壓力均衡性和傳熱特性研究的文獻(xiàn)鮮有發(fā)表，因此開(kāi)展多級(jí)低滯后型刷式密封的級(jí)間壓力均衡性和傳熱特性研究具有重要的意義[2]。

對(duì)于單級(jí)刷式密封的流場(chǎng)分布特性和傳熱特性已有學(xué)者進(jìn)行了大量研究[3-11]。Hendricks R C等[12]通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究了兩級(jí)刷式密封的壓力分布情況，研究結(jié)果表明，兩級(jí)刷式密封存在級(jí)間不平衡性，并且第一級(jí)的壓降約為總壓降的40%，第二級(jí)為60%；Pugachev A O等[13]通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得了刷式密封腔內(nèi)的周向壓力分布特性和剛度系數(shù)，建立了多級(jí)刷式密封多孔介質(zhì)模型，結(jié)果表明，與迷宮密封相比，刷式密封可降低60%左右的泄漏量，且具有正直接剛度和較小的交叉耦合剛度。邱波等[14]運(yùn)用實(shí)驗(yàn)和Non-Darcian多孔介質(zhì)數(shù)值方法研究了兩級(jí)刷式密封的泄漏流動(dòng)特性，研究結(jié)果表明，兩級(jí)刷式密封的泄漏量隨著壓比和密封間隙的增大而增大，隨著轉(zhuǎn)速的增大而減少。文龍和王之櫟等[15]采用多孔介質(zhì)模型和有限元法分析了雙級(jí)低滯后刷式密封級(jí)間不均勻性，研究結(jié)果表明，增大第一級(jí)刷絲的安裝角和減少第二級(jí)的安裝角，可以使兩級(jí)分壓區(qū)域均衡，改變第二級(jí)的前板間隙高度對(duì)級(jí)間不均衡性影響不大，當(dāng)背板間隙高度一定時(shí)，兩級(jí)可達(dá)到均衡。王凱杰，楊義勇等[16]建立了二維叉排管束模型，分析了兩級(jí)刷式密封的壓力和流速的分布規(guī)律以及不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)壓力和流速的影響規(guī)律，研究結(jié)果表明，當(dāng)上下級(jí)排數(shù)相同時(shí)，下游承受的壓降大于上游，隨著壓力的增大，級(jí)間不均勻性增大，當(dāng)級(jí)數(shù)大于三級(jí)時(shí)，泄漏量基本不再減少，可通過(guò)增加上游級(jí)排數(shù)和減少下游級(jí)排數(shù)來(lái)改善壓力不均勻性。文龍，王之櫟[17]運(yùn)用熱對(duì)流和熱傳導(dǎo)方法對(duì)溫度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，研究結(jié)果表明，隨著壓比的增大，溫度場(chǎng)發(fā)生變化，最高溫度升高，低壓級(jí)刷絲尖端溫度大于高壓級(jí)刷絲尖端溫度。綜上，目前對(duì)多級(jí)刷式密封的級(jí)間壓力分布特性和傳熱特性研究較少，且大多基于多孔介質(zhì)模型，未考慮刷式密封三維實(shí)體模型，鮮有文獻(xiàn)基于三維實(shí)體模型對(duì)多級(jí)刷式密封級(jí)間壓力分布特性與傳熱特性的研究成果報(bào)道。

本文建立了多級(jí)低滯后型刷式密封三維實(shí)體傳熱求解模型，在驗(yàn)證模型準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上，分析了兩級(jí)和三級(jí)低滯后型刷式密封在不同壓比條件下的級(jí)間壓力分布特性，溫度分布特性和刷絲的熱變形特性，最后揭示了多級(jí)刷式密封的傳熱規(guī)律。

1 刷式密封傳熱特性理論分析

1.1 摩擦熱量的計(jì)算

刷式密封是具有優(yōu)良密封性能的接觸式動(dòng)密封，為保證刷式密封能夠適應(yīng)轉(zhuǎn)子的瞬間徑向變形或偏心運(yùn)動(dòng)而保持良好的密封性能，刷絲束在安裝時(shí)沿著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向存在著一定的周向傾角排列，以保證刷式密封的密封性能。實(shí)際工作中刷絲束與轉(zhuǎn)子之間會(huì)發(fā)生摩擦產(chǎn)生大量的熱量，影響著刷式密封的密封性能。

摩擦熱量Q的大小決定了刷式密封溫度的高低，Q主要由刷絲束與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦系數(shù)、刷絲束與轉(zhuǎn)軸的法向接觸力以及刷絲束與轉(zhuǎn)軸表面的相對(duì)線速度決定，計(jì)算公式為：

式中，F(xiàn)f為刷絲束與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦力；μ為摩擦系數(shù)，本文取0.3[18]；Fn是刷絲束與轉(zhuǎn)軸的法向接觸力；v是刷絲束與轉(zhuǎn)軸表面的線速度。

刷絲束與轉(zhuǎn)軸的法向接觸力由刷絲束與轉(zhuǎn)軸直徑的干涉量和刷絲束剛度有關(guān)[18,19]，計(jì)算公式為：

式中，Δr為刷絲束與轉(zhuǎn)軸之間的干涉量，γBTP為刷絲束剛度，即刷絲在氣流力作用下抵抗彈性變形的能力。

1.2 刷式密封三維傳熱理論計(jì)算模型

1.2.1 流動(dòng)控制方程

刷式密封三維傳熱特性計(jì)算時(shí)，流體域滿足動(dòng)量方程和連續(xù)方程[20-21]：

其中，ρ為密度；t為時(shí)間；P為流體微元體上的壓力；U為速度矢量；u，v，w為速度矢量U在x，y，z方向的分量；Г為平均有效擴(kuò)散率；Su，Sv，Sw為動(dòng)量守恒方程的廣義源項(xiàng)，即：

式中，F(xiàn)x，F(xiàn)y，F(xiàn)z為流體微元體上的體力，若體力只有重力，且z軸豎直向上，則Fx=0，F(xiàn)y=0，F(xiàn)z=-ρg；μ為動(dòng)力黏度。

刷絲束區(qū)域流場(chǎng)流動(dòng)復(fù)雜，流場(chǎng)的湍流度和黏性系數(shù)體現(xiàn)出各項(xiàng)異性，需要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型進(jìn)行修正，修正模型RNGk-ε模型為：

采用理想氣體作為空氣介質(zhì)，因此滿足理想氣體狀態(tài)方程：

其中，M為摩爾質(zhì)量常數(shù)，R為理想氣體常數(shù)。

1.2.2 傳熱控制方程

空氣的黏性系數(shù)與溫度的變化關(guān)系為：

式中，μ0=1.716×10-5kg/(m·s)；S=116K；T0=273K。

采用理想氣體進(jìn)行計(jì)算，流體求解溫度的控制方程為：

式中，div為散度算符；ρa(bǔ)為空氣密度；u，v，w分別為x，y，z方向的流速；U為速度矢量；T為溫度；p為流體壓力；τ為切應(yīng)力；e為能量；Ka為空氣導(dǎo)熱系數(shù)。

刷絲的材料為Haynes25，其穩(wěn)態(tài)的傳熱控制方程為：

也可以表示為：

式中，tw為固體表面溫度；t∞為流體表面溫度；Δt=tw-t∞。將式（10）代入坐標(biāo)系坐標(biāo)可得到流固換熱微分方程：

2 刷式密封流場(chǎng)特性數(shù)值模型

2.1 求解模型

本文以多級(jí)低滯后型刷式密封為研究對(duì)象，由于刷式密封整周建模計(jì)算量較大，為提高計(jì)算效率，本文以最小循環(huán)單元建立刷式密封三維實(shí)體傳熱求解模型。其中兩級(jí)低滯后刷式密封結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，刷絲材料為Haynes25，彈性模量為213.7GPa，泊松比為0.29，比熱容為385.204J/(kg·K)。刷式密封的主要幾何尺寸如表1所示。

圖1 刷式密封二維結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Brush seal 2D structure diagram

表1 刷式密封件主要幾何尺寸Tab.1 Brush seal main geometry

2.2 網(wǎng)格劃分

進(jìn)行網(wǎng)格劃分時(shí)，考慮到刷式密封的流動(dòng)特性，采用混合網(wǎng)格劃分方法，對(duì)刷絲束區(qū)域采用四面體網(wǎng)格，刷絲采用邊界層網(wǎng)格，由于刷絲區(qū)域內(nèi)部流動(dòng)較為復(fù)雜，為得到準(zhǔn)確的刷絲束內(nèi)部流動(dòng)情況，對(duì)刷絲束區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格加密處理。刷絲區(qū)域以外的流體區(qū)域均采用規(guī)則的六面體網(wǎng)格，以提高計(jì)算速度和精度。由于網(wǎng)格質(zhì)量對(duì)溫度求解結(jié)果影響較大，進(jìn)行網(wǎng)格無(wú)關(guān)性驗(yàn)證后，最終確定流體域網(wǎng)格數(shù)為320萬(wàn)，固體網(wǎng)格為24萬(wàn)。兩級(jí)低滯后刷式密封網(wǎng)格劃分如圖2所示。

圖2 網(wǎng)格劃分示意圖Fig.2 Meshing

2.3 邊界條件

圖3給出了兩級(jí)低滯后刷式密封邊界條件示意圖。主要包括：進(jìn)出口均采用壓力邊界條件，轉(zhuǎn)子面采用無(wú)滑移邊界條件，考慮到刷式密封的周向?qū)ΨQ(chēng)性，設(shè)周期性邊界條件，刷絲束與流體接觸區(qū)域采用對(duì)流換熱耦合面邊界條件，刷絲束與流體之間的對(duì)流換熱通過(guò)此邊界完成，另外考慮到在實(shí)際工作中，摩擦熱量主要是通過(guò)刷絲自由端與轉(zhuǎn)子面之間摩擦產(chǎn)生大量的熱量，因此刷絲自由端面設(shè)置為摩擦熱流量邊界條件，將刷絲束區(qū)域不同的產(chǎn)熱量視為相同，在計(jì)算時(shí)假設(shè)有一半的熱量傳遞至刷絲束[2]。

圖3 刷式密封模型邊界條件示意圖Fig.3 Brush seal model boundary condition

2.4 模型準(zhǔn)確性驗(yàn)證

本文進(jìn)行模型準(zhǔn)確性驗(yàn)證時(shí)，選取文獻(xiàn)[2]進(jìn)行求解模型準(zhǔn)確性驗(yàn)證，如圖4所示。由圖4可以看出，隨著壓比增大，本文計(jì)算的泄漏量與文獻(xiàn)[2]中的泄漏量均不斷增大，且兩者吻合較好，在所計(jì)算的壓比范圍內(nèi)，兩者的最大誤差不超過(guò)10%。另外還給出了在熱流密度為1 000kW/m2時(shí)，不同壓比條件下本文計(jì)算得到的最高溫度與文獻(xiàn)[2]最高溫度對(duì)比曲線，可以看出在給定熱流密度條件下，隨著壓比增大，兩曲線逐漸降低，且兩者吻合較好，兩者的最高溫度最大誤差不超過(guò)15%。偏差出現(xiàn)的原因主要是因?yàn)楸疚幕谌S實(shí)體建模，考慮了刷絲與刷絲之間的流動(dòng)傳熱情況，而傳統(tǒng)的多孔介質(zhì)模型是通過(guò)改變孔隙率來(lái)改變刷絲束疏密程度，未考慮實(shí)體模型，因此出現(xiàn)了計(jì)算偏差。從泄漏量和最高溫度的對(duì)比驗(yàn)證結(jié)果可以看出，文獻(xiàn)[2]中的計(jì)算結(jié)果與本文的計(jì)算結(jié)果吻合較好，從而驗(yàn)證了本文求解模型的準(zhǔn)確性。

圖4 泄漏量、最高溫度與文獻(xiàn)對(duì)比驗(yàn)證Fig.4 Comparation of leakage,maximum temperature with literature

3 刷式密封流場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布特性分析

3.1 級(jí)間壓力分布特性分析

圖5和圖6分別給出了當(dāng)壓比為3時(shí)，兩級(jí)和三級(jí)低滯后型刷式密封的壓力分布云圖。由圖可以看出，兩種結(jié)構(gòu)刷式密封均進(jìn)口出壓力最高，經(jīng)過(guò)刷絲束壓力逐級(jí)遞減，壓降在末級(jí)刷絲束區(qū)域最明顯。在相同壓比條件下，兩級(jí)低滯后型刷式密封第二級(jí)壓降較大，三級(jí)低滯后刷式密封第三級(jí)壓降較大，兩種結(jié)構(gòu)刷式密封的最大壓降均出現(xiàn)在末級(jí)刷絲，此外，刷絲束區(qū)域的軸向壓差和徑向壓差均逐級(jí)增大，軸向壓差是影響刷絲“滯后效應(yīng)”的關(guān)鍵因素，徑向壓差是影響“吹下效應(yīng)”的關(guān)鍵因素，因此，兩種刷式密封結(jié)構(gòu)的末級(jí)刷絲均最容易發(fā)生“滯后效應(yīng)”和“吹下效應(yīng)”。

圖5 兩級(jí)低滯后型刷式密封壓力分布Fig.5 Distribution of two-stage low hysteresis brush seal pressure

圖6 三級(jí)低滯后型刷式密封壓力分布Fig.6 Distribution of three-stage low hysteresis brush sealing pressure

圖7和圖8分別給出了兩級(jí)和三級(jí)低滯后型刷式密封在不同壓比條件下，每級(jí)出口處的平均壓力值變化規(guī)律，兩種刷式密封結(jié)構(gòu)的每級(jí)的壓降變化情況可通過(guò)折線斜率判斷，可以看出兩種形式刷式密封壓降逐級(jí)增大，隨著壓比的增大，每級(jí)壓降隨之增大。為更直觀的看出不同壓比條件下，每級(jí)壓降的占比情況，繪制的柱形圖如圖9和圖10所示，可以看出，當(dāng)壓比為2時(shí)，兩級(jí)低滯后型刷式密封第一級(jí)壓降占總壓降40%，第二級(jí)壓降占60%，隨著壓比的增大，第一級(jí)刷絲束承壓逐漸減小，第二級(jí)承壓逐漸增大，當(dāng)壓比達(dá)到5時(shí)，第二級(jí)壓降占67.2%，第一級(jí)壓降占32.8%；三級(jí)低滯后型刷式密封在壓比為2時(shí)，第一級(jí)壓降占27.8%，第二級(jí)壓降占30.2%，第三級(jí)壓降占42%，隨著壓比的增大，第一級(jí)和第二級(jí)承壓逐漸減小，第三級(jí)承壓逐漸增大，當(dāng)壓比達(dá)到5時(shí)，第一級(jí)壓降占19%，第二級(jí)壓降占26.5%，第三級(jí)壓降占54.5%。綜上，兩級(jí)和三級(jí)低滯后型刷式密封結(jié)構(gòu)在不同壓比條件下，刷絲壓降占總壓降比例逐級(jí)增大，且末級(jí)承壓最大，隨著壓比的增大，末級(jí)刷絲壓降逐漸增大，占總壓降比例變化不明顯，而在相同壓比條件下，三級(jí)低滯后型的末級(jí)壓降占比要低于兩級(jí)低滯后型的末級(jí)壓降占比。因此，實(shí)際工作中，末級(jí)刷絲承壓較大，較易發(fā)生損壞，從而使得密封性能降低。

圖7 兩級(jí)低滯后型刷式密封每級(jí)出口壓力變化規(guī)律Fig.7 Two-stage low hysteresis brush seal change law of outlet pressure per stage

圖8 三級(jí)低滯后型刷式密封每級(jí)出口壓力變化規(guī)律Fig.8 The change law of outlet pressure per stage for the three-stage low hysteresis brush seal

圖9 兩級(jí)低滯后型刷式密封不同壓比時(shí)每級(jí)壓降占比Fig.9 Pressure ratio percentage per stage under different pressure ratio for the two-stage low hysteresis brush seal

圖10 三級(jí)低滯后型刷式密封不同壓比時(shí)每級(jí)壓降占比Fig.10 Pressure ratio percentage per stage under different pressure ratio for the three-stage low hysteresis brush seal

3.2 速度分布特性分析

圖11和圖12分別給出了在壓比為3條件下，兩級(jí)和三級(jí)低滯后型刷式密封結(jié)構(gòu)的速度矢量圖。由圖可以看出，兩種刷式密封結(jié)構(gòu)上游區(qū)速度較穩(wěn)定，經(jīng)過(guò)第一級(jí)刷絲束速度逐漸增大，經(jīng)過(guò)第二級(jí)刷絲束速度達(dá)到最大，最大速度發(fā)生在二級(jí)刷絲末排刷絲自由端靠近后擋板位置，這是因?yàn)樵诖宋恢幂S向速度與徑向速度匯合，最大速度方向與軸向呈約45°，經(jīng)過(guò)多級(jí)刷絲束后下游區(qū)速度增大，且靠近轉(zhuǎn)子面位置氣流不穩(wěn)定。兩級(jí)低滯后型刷式密封最大速度略大于三級(jí)低滯后型刷式密封最大速度，兩者相差不大。

圖11 兩級(jí)低滯后型刷式密封速度矢量圖Fig.11 Two-stage low-hysteresis brush seal speed vector

圖12 三級(jí)低滯后型刷式密封速度矢量圖Fig.12 Three-stage low-hysteresis brush seal speed vector

3.3 溫度分布特性分析

圖13和圖14分別給出了在壓比為3，干涉量0.3mm條件下兩級(jí)和三級(jí)低滯后型刷式密封的溫度分布云圖。由云圖可知，兩種刷式密封結(jié)構(gòu)上游區(qū)域溫度均較低，經(jīng)過(guò)第一級(jí)刷絲束溫度升高，在刷絲自由端溫度較高，刷絲固定端溫度較低，第二級(jí)刷絲溫度明顯高于第一級(jí)刷絲，且溫度徑向傳遞較強(qiáng)，三級(jí)刷式密封第三級(jí)溫度明顯高于前兩級(jí)，徑向溫度傳遞最強(qiáng)，此時(shí)刷絲根部溫度也較高。三級(jí)刷式密封最高溫度高于兩級(jí)刷式密封最高溫度，這主要因?yàn)槿?jí)刷式密封刷絲級(jí)數(shù)多，從而摩擦產(chǎn)生熱量較多，且密封性能較好，不利于散熱，從而導(dǎo)致三級(jí)刷式密封最高溫度大于兩級(jí)刷式密封最高溫度。兩種形式刷式密封的最高溫度位置均出現(xiàn)在末級(jí)刷絲自由端位置，主要是因?yàn)樗⒔z與轉(zhuǎn)子之間摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱，而泄漏氣流與前一級(jí)刷絲之間對(duì)流換熱，泄漏氣流流經(jīng)后一級(jí)刷絲再次與后一級(jí)刷絲進(jìn)行對(duì)流換熱，最終導(dǎo)致末級(jí)溫度最高。兩種刷式密封結(jié)構(gòu)，下游區(qū)溫度均明顯升高，且靠近轉(zhuǎn)子面位置溫度較高，主要是因?yàn)樾孤饬鲗⑸嫌嗡⒔z區(qū)域的溫度帶至下游區(qū)。

圖13 兩級(jí)低滯后型刷式密封溫度分布Fig.13 Temperature distribution of two-stage low hysteresis brush seal

圖15和圖16分別給出了在壓比為3，干涉量0.3mm條件下，兩級(jí)和三級(jí)刷式密封刷絲自由端位置的軸向溫度分布。圖中第1根至第19根刷絲表示不同級(jí)刷絲束從前擋板至后擋板位置刷絲，可以看出，兩種結(jié)構(gòu)刷式密封第一級(jí)和第二級(jí)刷絲自由端溫度沿軸向逐漸升高，且第二級(jí)刷絲溫度明顯大于第一級(jí)刷絲溫度，隨著靠近后擋板位置，第二級(jí)刷絲溫度與第一級(jí)刷絲溫度差明顯增大，三級(jí)刷式密封第三級(jí)刷絲溫度最高。兩種刷式密封結(jié)構(gòu)的刷絲最高溫度均發(fā)生在末級(jí)刷絲束末排位置，這主要是氣流將前排刷絲溫度帶至后排刷絲，從而導(dǎo)致末排刷絲溫度較高。

圖15 兩級(jí)低滯后型刷式密封刷絲自由端軸向溫度分布Fig.15 Axial temperature distribution of brush wire free end for two-stage low hysteresis brush seal

圖16 三級(jí)低滯后型刷式密封刷絲自由端軸向溫度分布Fig.16 Axial temperature distribution of brush wire free end for three-stage low hysteresis brush seal

3.4 刷式密封刷絲熱變形分析

本文利用CFX計(jì)算得到多級(jí)刷式密封溫度分布，并在Workbench建立熱力學(xué)模塊，利用流固耦合方法將流體域計(jì)算得到的溫度通過(guò)對(duì)流換熱耦合面進(jìn)一步傳遞至刷絲，進(jìn)而來(lái)分析刷絲的熱變形情況。

圖17和圖18分別給出了在壓比為3，干涉量0.3mm條件下，兩級(jí)和三級(jí)刷式密封溫度對(duì)刷絲變形的影響。由圖可以看出，兩種形式刷式密封結(jié)構(gòu)刷絲的變形量逐級(jí)增大，且最大變形位置出現(xiàn)在末排刷絲自由端位置，這主要是因?yàn)槟┡潘⒔z溫度較高，因此熱變形也較大。兩種刷式密封形式的每級(jí)刷絲束固定端位置基本不發(fā)生熱變形，這是由于刷絲固定端溫度較低，在相同條件下，三級(jí)刷式密封的熱變形量要大于兩級(jí)刷式密封的熱變形量，這主要是因?yàn)槿?jí)刷式密封刷絲級(jí)數(shù)多，刷絲與轉(zhuǎn)子之間摩擦產(chǎn)生的熱量較多，且不利于熱量的散失，這就造成了三級(jí)刷式密封刷絲熱變形較大，在壓比為3條件下，三級(jí)刷式密封刷絲熱變形約為兩級(jí)刷式密封刷絲熱變形的2.6倍。

圖17 兩級(jí)刷式密封刷絲熱變形Fig.17 Thermal deformation of two-stage brush seal brush wire

圖18 三級(jí)刷式密封刷絲熱變形Fig.18 Thermal deformation of the three-stage brush seal brush wire

4 結(jié)論

本文建立了基于三維實(shí)體建模的多級(jí)刷式密封傳熱特性求解模型，在驗(yàn)證模型準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上數(shù)值研究了兩級(jí)和三級(jí)刷式密封的級(jí)間壓力分布特性、溫度分布特性。綜上研究，最后揭示了多級(jí)刷式密封傳熱規(guī)律。得到的主要結(jié)論如下：

1）兩級(jí)和三級(jí)低滯后型刷式密封的末級(jí)刷絲束的壓降最大，且隨著壓比的增大，末級(jí)刷絲束的壓降逐漸增大，壓降占比呈緩慢增大趨勢(shì)，變化不明顯；

2）兩級(jí)和三級(jí)低滯后型刷式密封刷絲束溫度逐級(jí)升高，末排刷絲溫度最高，這主要是因?yàn)樾孤饬鲗⑶凹?jí)刷絲束的熱量帶至末排，導(dǎo)致末排刷絲溫度較高，末排刷絲的熱變形量最大；

3）刷式密封的熱量主要來(lái)源是由刷絲與轉(zhuǎn)子之間摩擦產(chǎn)生的，其傳熱形式包括刷絲與擋板、轉(zhuǎn)子之間的導(dǎo)熱，以及刷絲、轉(zhuǎn)子、擋板與氣流之間的對(duì)流換熱；刷絲與轉(zhuǎn)子之間的接觸力大小決定了摩擦產(chǎn)生的熱量大小，從而導(dǎo)致最高溫度不同，熱量散失的主要形式是泄漏氣流帶走的熱量。