Параметри и изпитване на ефективността на уплътнението на четката

Оценката на ефективността на уплътненията на четката включва параметри като скорост на изтичане, характеристики на хистерезис, контактна сила между косъмчетата на четката и ротора, както и триене и износване. Числената симулация служи като решаващ метод за изследване на ефективността на уплътнението на четката. Числен модел за хистерезисните характеристики на четкови уплътнения-разработен с помощта на софтуера за крайни елементи ABAQUS-включва контактни взаимодействия между четините, както и между четините и опорната плоча и ротора; освен това се въвежда затихване за подобряване на конвергенцията. Проучването показва, че увеличаването на разликата в налягането и диаметъра на четината засилва хистерезиса, докато увеличаването на ъгъла на наклон на четината го отслабва; свободната дължина на четините има само ограничено влияние върху хистерезиса. Диаметърът на четината е основният фактор, определящ контактната сила между четините и ротора, докато ъгълът на наклон на четината също оказва известно влияние върху максималната контактна сила. Може да се използва модел на взаимодействие на флуидна -структура за анализиране на ефектите от параметри-като разлика в налягането и геометрични свойства на четината-върху полето на потока на уплътнението и деформацията на четината.

Експерименталното тестване представлява незаменимо средство за валидиране на числени модели и получаване на автентични данни за ефективността. За да се изследват динамичните характеристики на косъмчетата на четките, може да се конструира експериментален апарат, включващ система за всмукване на въздух, система за запечатване и система за измерване; тази настройка е оборудвана с-високоскоростна видеоизмервателна система за наблюдение на деформация на четина, изместване, стратификация и вибрационни явления под въздействието на въздушен поток под високо-налягане. Явленията на вибрации на четина се появяват предимно в региони, където плътността на четините е относително оскъдна и интензитетът на такива вибрации се увеличава заедно със съотношението на налягането. По отношение на характеристиките на триене и износване на четковите уплътнения могат да се използват специализирани експериментални тестови съоръжения за измерване на силата на триене на четката, въртящия момент на триене и радиалната сила-като по този начин позволяват изчисляването на коефициента на триене-докато степента на износване на четката може да бъде количествено определена с помощта на гравиметричен метод.