
迷宫来自密封是在转轴周围设若干个依次排列的环行密封齿,齿与齿之间形成一系列截流间隙与膨胀空腔,被密封介罗齐许生源免流质在通过曲折迷宫的间隙时产生节流效应而达到阻漏的目的。
- 中文名 迷宫密封
- 外文名 labyrinth seal
- 热力学特殊 理想的迷宫流道模型
- 流量Q公式 Q=CcCdA
正文
用若干迷宫式曲折通道限制来自流体泄漏的非接触式动密封。迷宫有多种形式。密封气体时常用篦齿迷宫密封害吗准状(见图)。气体从高压侧以极高的流速流经节流窄缝,再进入迷宫腔膨胀,以消耗气体流经窄缝形成的速度能,如此经过多次节流和膨胀产生阻力,阻止气体向外泄漏,借以达到密封的目的。迷宫密封不受旋转速度和温度的限制,摩擦功耗极小,增加篦齿第岩防坏角计福依设出数目可密封较高压力的气体,多用于透平压缩机和燃气轮机等主轴的密封,也常360百科用于滚动轴承中。
密封机理
流体通过迷宫产生阻力并使其流量减少的机能称为“迷宫效应”。对液体,有流体力学效应,其中包括水力磨阻效应、流束 收缩效应;对气混殖广条安视构外击任体,还有热力学效应,即气体在迷宫中因压缩或者膨胀而产生的热转换;此外,还有“透气效应”等。而迷宫效应则是这些效应的综合反应,所以 说,提核展迷宫密封机理是很复杂的。
摩阻效应
泄 漏液体在迷宫中流动时,因液体粘性而产生的摩擦,使流速减慢流量(泄漏量)减少。简单说来,流体沿流道的沿程摩擦和局部磨阻构成了磨阻效应,前者与通道的 长度和截面形状有关,后者与迷宫的弯曲数和几何形状有关。一般是:当流道长、拐弯急、日钱重标民套通齿顶尖时,阻力大,压差损失显著,泄漏量减小。
流束收缩效应
由 于流体通过迷宫缝口,会因惯性的影响而产生收缩,流束的截面减小。设孔口面积为A,则收缩后的流束最小面积为 CcA,此处 Cc 是收缩系数。同时,气体通过孔口后的速度也有变化,设在理想状态下的流速为U,实际流速比U小,令Cd为速度系数,则实际流速U1为:U1 =Cd·U于是,通过孔口的流量Q为:Q=CcCdA U式中Cc·Cd=α(流量系数)
迷宫缝口的流量系数,与间隙的形研夫项浓带得字城状,齿顶的形状和壁面的粗糙度有关。对非压缩性流体,还与雷诺数有关;对压缩性流 体,还与压力比和马赫数有关。同时无止官煤,对缝口前的流动状态也有影改响。因此在复杂型式的迷宫里,不能把一个缝口的流量关背升造系数当作所有缝口的流量系数。根据试验, 第一级的流量系数小一些,第二级以后的缝口流量系数案希谈夜则定的终滑大一些,一般流量系数常取1。但是尖齿的流量系数比1小,约在0.7左右,圆齿的流量系数接近于1,通 常取α=1,计算的泄漏量是粉往细六偏大。
热力学效应
理 想乡决叫绍丝液投互即威的迷宫流道模型,它是由一植请冷个个环形齿隙和齿间空腔串联而成的。气体每通过一个齿隙和齿间空腔的流殖示动可描述如下:在间隙入口处,气体状态为P0,T0和零 开始,气体肥得很越接近入口,气流越娘财什史林想创负香未是收缩和加速,在间隙最 排头矛尔会开息家案引小处的后面不远处,气流获得最大的速度;当进入空腔,流速截面突然扩大,并在空腔内形成强烈的旋涡。从能量观点来看,在间隙前后,气流的压力能转变为动 能。同时,当温度下降(热焓值h减小负犯站末书概历级蒸础放),气体以高速进入两齿之间的环行腔室时,体积突然膨胀产生剧烈旋涡。涡流摩擦的结果,使气流的绝大部分动能转变为热 能,被腔室中的气流所吸收而升高温度,热焓又恢复到接近进入间隙前的值,只有小部分动能仍以余速进入下一个间隙,如此逐级重复上述过程。
透气效应
在 理想迷宫中,认为通过缝口的气流在膨胀室内动能,全部变成热能。也就是说,假定到下一个缝口时的渐近速度等于零,但这只是在膨胀室特别宽阔和特别长时才成 立。在一般直通迷宫中,由于通过缝口后的气流只能向一侧扩散,在膨胀室内不能充分的进行这种速度能(动能)向热能的能量转换,而靠光滑壁一侧有一部分气体 速度不减小或者只略微减小,直接越过各个齿顶流向低压侧,把这种一掠而过的现象称为 “透气效应”。