阶梯式迷宫密封英文解释翻译、阶梯式迷宫密封的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 step labyrinth
分词翻译:
阶的英语翻译:
rank; stairs; steps
【计】 characteristic
【医】 scala
梯式的英语翻译:
【医】 echelon
迷宫密封的英语翻译:
【化】 labyrinth packing
专业解析
阶梯式迷宫密封(Stepped Labyrinth Seal)是一种广泛应用于旋转机械(如燃气轮机、蒸汽轮机、压缩机等)中的非接触式流体密封装置。其核心设计目标是在转轴与静止部件之间形成有效的密封,以最小化工作介质(如气体或蒸汽)的泄漏,同时避免旋转部件与静止部件的直接接触摩擦。
一、术语解析与结构特征
- 阶梯式 (Stepped):指密封齿(或密封环)的排列方式呈阶梯状。这种结构通常包含多个高低交替的环形齿(位于转子上)和与之对应的凹槽(位于静止壳体上),或者反之。相邻齿与槽之间的间隙形成一系列突然扩张和收缩的流道。
- 迷宫 (Labyrinth):形容密封内部流道的复杂曲折性。工作介质在通过这些狭窄的间隙和突然变化的腔室时,流动路径被迫多次改变方向、收缩和膨胀,如同在迷宫中穿行。
- 密封 (Seal):指该装置的核心功能是阻止或显著减少流体(气体或液体)从高压侧向低压侧的泄漏。
二、工作原理
阶梯式迷宫密封的工作原理基于流体动力学节流与能量耗散:
- 节流效应:当流体通过狭窄的密封间隙时,流速增加,压力降低(遵循伯努利原理)。每一次通过间隙都是一次节流过程。
- 膨胀涡流耗能:流体在离开狭窄间隙进入相对宽敞的腔室(凹槽)时,发生突然膨胀,形成强烈的涡流。涡流的产生和维持需要消耗流体的动能(压力能转化为湍流动能并最终耗散为热能)。
- 阶梯效应:阶梯状结构加剧了这种膨胀效应。流体从一个高压腔室通过间隙进入下一个低压腔室时,不仅经历一次节流膨胀,而且由于阶梯的存在,其流动方向也发生改变,进一步增加了流动阻力和能量损失。
- 累积压降:经过多级(多个齿槽对)的连续节流、膨胀和涡流耗散,流体的压力逐级显著下降,最终使得泄漏量被控制在很低的水平。泄漏量主要取决于密封间隙的大小、齿数、压差以及流体的性质。
三、主要特点与应用
- 非接触式:转子与静子之间始终保持微小的间隙,无机械摩擦,因此功耗低、磨损小、寿命长、可靠性高。
- 适应性强:能适应转子与静子之间一定程度的相对热膨胀和动态位移(如振动、不对中)。
- 耐高温高压:结构简单,通常由金属(如不锈钢、高温合金)制成,适用于高温、高压等恶劣工况。
- 典型应用:广泛应用于航空发动机、工业燃气轮机、蒸汽轮机、离心压缩机、泵等需要密封气体或蒸汽的旋转机械轴端或级间密封。
权威参考来源:
- ASME (美国机械工程师协会) 出版物:ASME 的期刊(如 Journal of Engineering for Gas Turbines and Power)和标准(如涉及旋转机械密封的规范)是理解迷宫密封设计原理和性能的权威来源。例如,相关术语定义和基础理论可在 ASME 的工程术语库或基础教材中找到支撑。
- NASA 技术报告:美国国家航空航天局在燃气轮机技术领域进行了大量研究,其技术报告(如 NASA CR, NASA TM 系列)详细阐述了包括阶梯式迷宫密封在内的各种先进密封技术的分析、设计和实验验证。
- 专业机械设计教材与手册:如 Mechanical Engineering Design (Shigley) 或 Turbomachinery: Concepts and Applications 等权威教材,以及 Marks' Standard Handbook for Mechanical Engineers 等手册,都会涵盖迷宫密封的基本原理和设计考虑。
网络扩展解释
阶梯式迷宫密封是迷宫密封的一种结构形式,其特点和工作原理如下:
一、结构特点
-
多级阶梯设计
通过在转轴周围设置多级环形密封齿,形成类似阶梯状的连续节流间隙和膨胀空腔。这种结构结合了平滑式迷宫密封的紧凑性,同时通过阶梯状排列增强了密封效果。
-
几何特征
密封齿与轴表面形成交替的狭窄间隙和较大空腔,流体需经过多次节流和膨胀过程,从而降低泄漏速度。
二、密封机理
-
节流与扩容效应
流体通过狭窄间隙时流速加快、压力降低(节流效应),进入空腔后流速骤降并形成涡流,动能转化为热能,压力进一步衰减。
-
热力学效应
气体在阶梯式结构中反复经历压缩和膨胀,温度变化加剧能量耗散,进一步减少泄漏量。
三、应用场景
主要用于叶轮盖板、平衡盘等高压差、高转速的旋转机械部件(如离心压缩机、汽轮机),适应高温、高压工况且无需润滑。
四、优势对比
- 与平滑式对比:密封效果更接近曲折式,但结构更紧凑。
- 与蜂窝式对比:制造工艺相对简单,但承压能力稍弱。
如需更详细的技术参数或设计案例,和中的原始内容。
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