tip clearance是什么意思，tip clearance的意思翻译、用法、同义词、例句

常用词典

例句

专业解析

Tip Clearance（叶尖间隙） 是机械工程领域，尤其是涡轮机械（如燃气轮机、航空发动机、压缩机、涡轮机）中的一个关键设计参数。它指的是旋转叶片（转子叶片）的叶尖（最外缘）与静止部件（如机匣或定子环）内壁之间的最小径向距离。

详细解释：

1. 定义与作用：

   • Tip Clearance 本质上是旋转部件与静止壳体之间预留的物理间隙。其主要目的是防止叶片在高速旋转、热膨胀或轻微振动时与机匣发生摩擦、碰撞，从而避免灾难性的机械故障和损坏。
   • 这个间隙是动态的，会随着发动机的工作状态（如转速、温度、负载）而变化。设计时需要综合考虑冷态（静止、常温）间隙和热态（工作状态）间隙。

2. 关键影响因素：

   • 热膨胀差异：涡轮机械工作时，金属部件受热膨胀。由于转子（含叶片）和静子（机匣）的材料、温度分布和约束条件不同，它们的膨胀量也不同。叶尖间隙必须能容纳这种差异，避免热态下间隙过小甚至消失。
   • 离心力：高速旋转产生的离心力会使叶片径向拉伸（叶尖外移），导致间隙减小。
   • 机械变形与振动：气动力、转子动力学行为（如临界转速、不平衡响应）会导致转子和静子发生变形和振动，影响间隙大小。
   • 制造公差与装配精度：零件的加工精度和装配质量直接影响初始冷态间隙的大小和均匀性。

3. 重要性（为何需要精确控制）：

   • 效率：叶尖间隙对涡轮机械的效率（尤其是压气机和涡轮的效率）有极其显著的影响。过大的间隙会导致高压工质（气体）从叶片叶尖处泄漏，绕过叶片做功区域（称为“叶尖泄漏流”）。这种泄漏流：
     • 降低做功能力：减少了推动涡轮叶片或压缩气体的有效流量和能量转换。
     • 产生损失：泄漏流与主流的相互作用会产生复杂的涡系和掺混损失，消耗能量。
     • 影响稳定性：可能诱发流动不稳定，甚至引发喘振或旋转失速。
   • 气动性能：叶尖泄漏流会显著改变叶片通道内的流场结构、压力分布和载荷分布，影响整体的气动性能。
   • 安全性与可靠性：如前所述，间隙过小会导致叶尖与机匣摩擦（“碰磨”），产生高温、火花，严重时导致叶片断裂、机匣损坏甚至发动机失效。精确控制间隙是保证运行安全的关键。
   • 噪声：叶尖泄漏流及其与主流的相互作用也是涡轮机械（尤其是飞机发动机）噪声的重要来源之一。
   • 排放：对燃烧室出口流场的影响可能间接影响排放性能。

4. 测量与控制技术：

   • 精确测量运行中的叶尖间隙极具挑战性。常用技术包括电容式传感器、电涡流传感器、光纤传感器和微波传感器等。
   • 现代发动机采用主动间隙控制（Active Clearance Control, ACC） 系统。通常通过向机匣外环腔引入冷却或加热空气，主动调节机匣的温度和热变形，从而在飞行包线内优化叶尖间隙，以兼顾起飞（大推力需要小间隙）和巡航（高效率需要小间隙）等不同工况的需求。

权威参考来源：

1. NASA Glenn Research Center - Turbine Engines: NASA 在其关于涡轮发动机基础知识的科普页面中，会涉及叶尖间隙及其对效率影响的基本概念。这是航空推进领域最权威的机构之一。来源： NASA Glenn Research Center (https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/airplane/turbine.html) [注：此为NASA基础科普页面，具体子页面可能深入讨论间隙]
2. ASME (American Society of Mechanical Engineers) Publications: ASME 旗下的《Journal of Turbomachinery》等顶级期刊发表了大量关于叶尖泄漏流动、间隙影响、测量技术和主动控制的研究论文，代表了该领域最前沿的工程科学知识。来源： ASME Digital Collection (https://asmedigitalcollection.asme.org/turbomachinery)
3. Rolls-Royce - The Jet Engine: 这本由著名航空发动机制造商罗尔斯·罗伊斯出版的经典教材，在其介绍燃气轮机原理和设计的章节中，必然会详细讨论叶尖间隙的重要性、影响及控制方法，具有极高的工程实践权威性。来源： Rolls-Royce plc, “The Jet Engine” (Technical Publication).
4. Gas Turbine Theory (Saravanamuttoo, Rogers, Cohen, Straznicky): 这是一本广泛使用的燃气轮机理论教材。书中在讨论压气机和涡轮的性能、损失模型时，会深入分析叶尖间隙泄漏的机理及其对效率和稳定性的定量影响。来源： Saravanamuttoo, H.I.H., et al., “Gas Turbine Theory” (Academic Textbook).
5. AIAA (American Institute of Aeronautics and Astronautics) Papers: AIAA 的期刊和会议论文集中包含大量关于叶尖间隙流体力学、气动声学及先进控制策略的研究，尤其在航空推进领域具有重要影响力。来源： AIAA Journal / AIAA Scitech Forum Proceedings (https://arc.aiaa.org/)

网络扩展资料

“Tip clearance”是一个工程领域术语，通常指机械部件尖端与相邻结构之间的间隙。以下是详细解释：

1. 词义分解

   • Tip（尖端）：指物体的最末端或突出部分，如涡轮叶片尖端、齿轮齿顶等。
   • Clearance（间隙）：表示两个物体之间的空隙或净空距离，例如机械部件预留的防碰撞空间。

2. 专业领域应用
   常见于涡轮机械（如航空发动机、汽轮机），指叶片尖端与机匣内壁之间的间隙。例如，提到的“tip clearance leakage flow”即由该间隙导致的流体泄漏现象。这一设计参数直接影响设备效率和能量损耗。

3. 公式表达
   叶尖间隙的典型计算公式为：
   $$
   text{Tip Clearance} = R{text{casing}} - R{text{blade tip}}
   $$
   其中，$R{text{casing}}$为机匣半径，$R{text{blade tip}}$为叶片尖端半径。

4. 重要性
   间隙过大会增加泄漏流，降低效率；间隙过小则可能引发摩擦或振动。因此需通过精密制造和热膨胀计算优化（综合、3、5信息）。

如需进一步了解具体工程案例，可参考提到的“间隙泄漏流动”研究。

别人正在浏览的英文单词...

【别人正在浏览】