階梯式迷宮密封英文解釋翻譯、階梯式迷宮密封的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 step labyrinth
分詞翻譯:
階的英語翻譯:
rank; stairs; steps
【計】 characteristic
【醫】 scala
梯式的英語翻譯:
【醫】 echelon
迷宮密封的英語翻譯:
【化】 labyrinth packing
專業解析
階梯式迷宮密封(Stepped Labyrinth Seal)是一種廣泛應用于旋轉機械(如燃氣輪機、蒸汽輪機、壓縮機等)中的非接觸式流體密封裝置。其核心設計目标是在轉軸與靜止部件之間形成有效的密封,以最小化工作介質(如氣體或蒸汽)的洩漏,同時避免旋轉部件與靜止部件的直接接觸摩擦。
一、術語解析與結構特征
- 階梯式 (Stepped):指密封齒(或密封環)的排列方式呈階梯狀。這種結構通常包含多個高低交替的環形齒(位于轉子上)和與之對應的凹槽(位于靜止殼體上),或者反之。相鄰齒與槽之間的間隙形成一系列突然擴張和收縮的流道。
- 迷宮 (Labyrinth):形容密封内部流道的複雜曲折性。工作介質在通過這些狹窄的間隙和突然變化的腔室時,流動路徑被迫多次改變方向、收縮和膨脹,如同在迷宮中穿行。
- 密封 (Seal):指該裝置的核心功能是阻止或顯著減少流體(氣體或液體)從高壓側向低壓側的洩漏。
二、工作原理
階梯式迷宮密封的工作原理基于流體動力學節流與能量耗散:
- 節流效應:當流體通過狹窄的密封間隙時,流速增加,壓力降低(遵循伯努利原理)。每一次通過間隙都是一次節流過程。
- 膨脹渦流耗能:流體在離開狹窄間隙進入相對寬敞的腔室(凹槽)時,發生突然膨脹,形成強烈的渦流。渦流的産生和維持需要消耗流體的動能(壓力能轉化為湍流動能并最終耗散為熱能)。
- 階梯效應:階梯狀結構加劇了這種膨脹效應。流體從一個高壓腔室通過間隙進入下一個低壓腔室時,不僅經曆一次節流膨脹,而且由于階梯的存在,其流動方向也發生改變,進一步增加了流動阻力和能量損失。
- 累積壓降:經過多級(多個齒槽對)的連續節流、膨脹和渦流耗散,流體的壓力逐級顯著下降,最終使得洩漏量被控制在很低的水平。洩漏量主要取決于密封間隙的大小、齒數、壓差以及流體的性質。
三、主要特點與應用
- 非接觸式:轉子與靜子之間始終保持微小的間隙,無機械摩擦,因此功耗低、磨損小、壽命長、可靠性高。
- 適應性強:能適應轉子與靜子之間一定程度的相對熱膨脹和動态位移(如振動、不對中)。
- 耐高溫高壓:結構簡單,通常由金屬(如不鏽鋼、高溫合金)制成,適用于高溫、高壓等惡劣工況。
- 典型應用:廣泛應用于航空發動機、工業燃氣輪機、蒸汽輪機、離心壓縮機、泵等需要密封氣體或蒸汽的旋轉機械軸端或級間密封。
權威參考來源:
- ASME (美國機械工程師協會) 出版物:ASME 的期刊(如 Journal of Engineering for Gas Turbines and Power)和标準(如涉及旋轉機械密封的規範)是理解迷宮密封設計原理和性能的權威來源。例如,相關術語定義和基礎理論可在 ASME 的工程術語庫或基礎教材中找到支撐。
- NASA 技術報告:美國國家航空航天局在燃氣輪機技術領域進行了大量研究,其技術報告(如 NASA CR, NASA TM 系列)詳細闡述了包括階梯式迷宮密封在内的各種先進密封技術的分析、設計和實驗驗證。
- 專業機械設計教材與手冊:如 Mechanical Engineering Design (Shigley) 或 Turbomachinery: Concepts and Applications 等權威教材,以及 Marks' Standard Handbook for Mechanical Engineers 等手冊,都會涵蓋迷宮密封的基本原理和設計考慮。
網絡擴展解釋
階梯式迷宮密封是迷宮密封的一種結構形式,其特點和工作原理如下:
一、結構特點
-
多級階梯設計
通過在轉軸周圍設置多級環形密封齒,形成類似階梯狀的連續節流間隙和膨脹空腔。這種結構結合了平滑式迷宮密封的緊湊性,同時通過階梯狀排列增強了密封效果。
-
幾何特征
密封齒與軸表面形成交替的狹窄間隙和較大空腔,流體需經過多次節流和膨脹過程,從而降低洩漏速度。
二、密封機理
-
節流與擴容效應
流體通過狹窄間隙時流速加快、壓力降低(節流效應),進入空腔後流速驟降并形成渦流,動能轉化為熱能,壓力進一步衰減。
-
熱力學效應
氣體在階梯式結構中反複經曆壓縮和膨脹,溫度變化加劇能量耗散,進一步減少洩漏量。
三、應用場景
主要用于葉輪蓋闆、平衡盤等高壓差、高轉速的旋轉機械部件(如離心壓縮機、汽輪機),適應高溫、高壓工況且無需潤滑。
四、優勢對比
- 與平滑式對比:密封效果更接近曲折式,但結構更緊湊。
- 與蜂窩式對比:制造工藝相對簡單,但承壓能力稍弱。
如需更詳細的技術參數或設計案例,和中的原始内容。
分類
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