三、热力过程及主要参数.pptx

四、压气机特性

F1、特性的意义

压气机在设计状态下具有符合设计要求的增压比和较高的效率。一台设计完成的压气机不可能总在某一特定条件（设计状态）下工作。

当工作条件偏离设计状态时，压气机的增压比、效率会发生变化。

在非设计条件下工作时压气机性能参数（增压比、效率）的变化为特性。

F主要参数

增压比：

流量：转速：

多变压缩功：绝热效率：

引起性能参数变化的原因

F外界条件：进气总温、进气总压

F工作转速

F压气机空气流量

2、压气机特性实验

F实验设备（P74）

F实验过程

在一定的压力、温度下：

u固定转速，改变容积流量

u测取进口和出口气流总温、总压

u流量测量管测取流量

u压气机转轴扭矩

F整理测取数据（P75）

容积流量

增压比

效率

F一定进气条件的特性

等转速线

等效率线

稳定边界线

3、通用特性线

F相似理论

F相似准则

几何相似

运动相似

u对应点速度方向相同，大小成比例

动力相似

u轴向Ma相等

u切向Mu相等

由：

所以：

通用特性

通用特性图

F相似流量为横坐标

F增压比为纵坐标

F相似转速为参变量

F三种线

等相似转速线

等效率线

不稳定边界线

F稳定工作范围

F高效率区

F如果设计点在P点

–相似流量变化

uP A

uP B

–相似转速变化

uP C

uP D

通用特性线的变化原因

F当相似转速一定、减少相似流量将引起

P A

F正攻角、叶背分离

F扭速增加，增压比增加

F效率先升后降

F严重时喘振

低频、高振幅脉动放“炮声”

“吐火”

F后果：强烈振动、熄火

喘振的发生：

F气流以大的正攻角进入动叶时，叶背严重分离，流通通道受阻，压气机增压能力严重下降。由于后面高压气体始终有一种回冲趋势，当气流前进的动能不足以克服回冲趋势时，产生倒流。当产生倒流后，缓解了反压，气流在动叶推动下，又开始正向流动。但流量仍嫌少，攻角又加大，使后面气流再次回冲。如此反复，压气机内气流轴向震荡喘振

通用特性线的变化原因

F当相似转速一定、增加相似流量引起

P B

F负攻角、叶盆分离

F扭速减小，增压比下降

F效率下降

F通道严重时堵塞

通用特性线的变化原因

F当相似转速下降引起

F

P C

增压比下降

效率先增后降

压气机前面级正攻角叶背分离

压气机后面级负攻角叶盆分离

F当相似转速增加引起

F

P D

喘振裕度及防喘措施

SM （ 12%）

F喘振裕度：

F防喘措施

–中间级放气

可转动静子导流叶片

进气机匣处理

双轴、三轴

中间级放气防喘

F在压气机中间级设计放气门，当通道堵塞时，打开放气门，放掉一部分气，使通道堵塞现象缓解，前面级进气速度增加，进气迎角减小，消除了叶背分离。