Einfluß der Variation geometrischer Größen auf das Anstreif- und Leckageverhalten von Bürstendichtungen

Die Bürstendichtung ist zwar, aufgrund ihrer flexiblen Struktur, in der Lage die Kontaktkräfte
während des Anstreifens deutlich zu reduzieren; der reibungsbedingte Wärmeeintrag kann
dennoch beträchtliche Werte annehmen. Insbesondere in Luftfahrantrieben mit ihren dünnen
und leichten Rotorstrukturen können die zulässigen Materialwerte überschritten werden und
so die Unversehrtheit der Maschine gefährden. Die Geometrie der Dichtung hat dabei einen
entscheidenden Einfluss auf die entstehenden Kontaktkräfte und somit den Wärmeeintrag. Die
komplexen Zusammenhänge zwischen den geometrischen Parametern der Dichtung und dem
Wärmeeintrag und den Leckageeigenschaften sind noch nicht vollständig verstanden.
In dieser Arbeit wurde der Einfluss der geometrischen Parameter einer Bürstendichtung auf
den Wärmeeintrag in den Rotor und das Leckageverhalten untersucht. Um den Einfluss der
geometrischen Parameter der Dichtung zu untersuchen, wurde eine Auswahl an Dichtungen
unter maschinenrelevanten Bedingungen getestet. Es wurden der Borstendurchmesser, die
Packungsdichte und der axiale Abstand des Borstenpakets zum Stützring variiert. ... mehrDie Tests
wurden mit Differenzdrücken von 1 bis 7bar, Umfangsgeschwindigkeiten von 30 bis 180m/s
und radialen Überdeckungen von 0,1 bis 0,4mm durchgeführt. Die transienten Temperaturan-
stiege während des Anstreifens wurden mit 24 in die Rotorstruktur eingelassenen Thermoele-
menten erfasst. Die Temperaturverläufe wurden mit den Ergebnissen einer thermalen finite
Elemente Analyse des Rotors verglichen um so auf den Wärmeeintrag in den Rotor zu schlie-
ßen.