轴流压气机效率问题的探讨

轴流压气机效率问题的探讨（共7篇）

篇1：轴流压气机效率问题的探讨

有关轴流压气机效率问题的探讨

轴流压气机试验时,温升效率与扭矩效率之l司的偏差给准确评估试验结果造成了一定影响.本文基于大量试验数据的统计归纳,开展了温升效率与扭矩效率的对比校核,给出了效率偏差量与流量、温升以及功率之间的统计分布规律;对压气机级间引气试验中的效率计算进行了探讨,在此基础上给出了考虑引气影响的.效率修正公式,并利用试验数据对该公式进行了验算.其结果表明在一定范围内对轴流压气机试验的效率准确计算有一定参考价值.

作 者：任铭林 向宏辉 REN Ming-lin XIANG Hong-hui 作者单位：中国燃气涡轮研究院,四川,江油,621703刊 名：燃气涡轮试验与研究英文刊名：GAS TURBINE EXPERIMENT AND RESEARCH年，卷(期)：22(4)分类号：V231关键词：轴流压气机 温升效率 扭矩效率 级间引气

篇2：轴流压气机效率问题的探讨

多级轴流压气机机匣处理级的探讨

本文提出了一种确定多级轴流压气机机匣处理级的新方法.首先,预测多级轴流压气机各级的级极限负荷,依此确定旋转失速发生时率先失速的`级并得到实验证实;其次,将率先失速级作为待处理的级,并在一亚音速双级轴流压气机实验台上针对四种不同型式的机匣处理,进行了较为系统的实验验证.实验结果证实在率先失速级上进行机匣处理会取得很好的扩稳效果,用级极限负荷来确定多级轴流压气机机匣处理级的方法具有广阔的应用前景.

作 者：吴艳辉 朱俊强 刘志伟 作者单位：西北工业大学,航空动力与热力工程系,陕西,西安,710072刊 名：航空动力学报 ISTIC EI PKU英文刊名：JOURNAL OF AEROSPACE POWER年，卷(期)：200217(5)分类号：V231.9关键词：轴流压气机 级极限负荷 机匣处理

篇3：轴流式压气机的喘振和预防处理

压气机发生喘振时,会出现一系列的外部特征及仪表特征指示,它们可给飞行员提供判断喘振发生的依据:

1)发动机排气温度升高,排气温度表指示增大。由于喘振时进入燃烧室空气量减小了,使燃烧室出口的燃气温度升高。

2)发动机的功率下降,表现为扭矩压力表指示值减小。喘振发生后进入发动机的空气流量减小。

3)发动机抖动而引起较强烈的机械振动。喘振时气流在压气机中的轴向振荡。

4)发动机的声音由正常工作的连续啸声变为低沉的断续声。

5)气流有倒流现象,进气口有时看到冒白烟。由于严重喘振发生时压气机通道严重堵塞,使已压缩的部份气体从进气口倒流出来,急剧膨胀,温度骤降而使周围水汽凝结而形成白雾。

6)尾喷口喷火,伴有放炮声。由于发生喘振后,进入燃烧室的空气量减小,燃油不能完全燃烧,但温度较高,当到尾喷口遇到空气而重新快速燃烧,出现火舌和伴有放炮声。

2喘振的原因

压气机喘振是由于压气机工作状态严重偏离了设计工作状态而产生了气流分离引起的。下面我们分析压气机中气流分离的形成和发展。

就压气机工作叶轮而言,气流是否分离,要看进口相对速度方向而定,而气流相对速度方向与气流流量系数有关。

发动机设计状态是发动机设计的基准状态,通常是一定大气条件下发动机最大连续工作状态。如果压气机处于设计工作状态,则流量系数等于设计值,气流相对速度方向与叶片前缘方向一致,如图1(a)所示,叶轮内不会出现气流分离现象。

如果压气机处于非设计工作状态,空气在叶片通道中的流动就了生了变化:当流量系数大于设计值时相对速度方向而变平,如图1(b)所示,相对气流冲向叶片叶背,形成负冲角。此时,随着流量系数的增大,就会在叶片盆发生气流分离现象,不过由于空气具有惯性,当它通过弯曲的叶片表面时,出现趋向叶盆的趋势,有利于减弱和消除气流分离,抑制了分离区的扩大,但是同时引起了扭速和叶轮效率降低,从而使压气机增压能力降低,气体前后压差减小。当流量系数进一步增大到一定程度时,分离区引起通道有效面积减小至演变成收敛形通道,气流膨胀加速,如果加速到音速时将引起通道堵塞,这种状态也叫涡轮状态。

当流量系数小于设计值时,相对速度方向偏离了叶片前缘的方向而变陡,如图1(c)所示,由于相对流量系数的减小,在叶背产生气流分离,同时又因为流动关系的作用,使气流有脱离叶背的趋势,从而加剧气流分离,使分离区变大,扭速和叶轮功率的增加,提高压气机的增压能力,扩大前后压差。如果流量系数继续下降到一定程度,引起分离区继续扩大,使气流向前的能力减弱,加之压差的增大,气流产生回冲的趋势,当气流无法克服逆压差作用时,最终将会发生流动中断、倒流,倒流的结果消除了压差,气流在叶轮作用下又开始了正向流动,因流量的系数仍过小,又产生气流沿压气机轴向振荡,即喘振。

3使用、维护中消除喘振

3.1飞行使用中防止喘振的措施

1)柔和操纵飞机。在发动机加速时,油门前推动作过猛会引起供油量的急速上升,燃烧的加剧导致混合气的体积膨胀的加剧,由于发动机限流作用,使发动机的进气气量骤然减少,引起喘振。飞机操纵过猛,引起飞机姿态变化过猛,容易引起侧滑,影响进气产生气流分离,拉杆过猛引起飞机迎角急速变大,在进气道内产生气流分离,急剧减少进气量,同时富油状态导致进气量更加骤减,引起喘振。

2)防止发动机进气道积冰。发动机进气道积冰不仅会减弱进气能力,同时由于积冰的附着而导致进气道表面不光滑,从而引起进气气流紊乱,加剧气流分离。

3)发动机起动时注意事项。发动机起动时过富油,即进气量过小或者供油量过大,均会增大喘振的可能性。所以应该尽量避免起动顺风过大,同时前推油门动作不能过猛。

4)正确使用反推装置。当飞机滑行速度下降到一定程度时,如果不及时关闭发动机反推装置,很容易引起发动机进口空气流量急剧减小而导致喘振。

5)防止外来物进入发动机。外来物的进入一方面有可能损伤发动机的叶片,引起错误的导流;一方面由于外来物的存在,导致进入发动机的空气流量减少,影响发动机的稳定性,最终增加喘振的可能。

6)发生喘振时处置程序。

(1)柔和地收小油门,直到油门位置与实时转速相适应。

(2)密切关注排气温度,适时收小油门,保证温度不会超标。

(3)顶杆、增速,降低高度,目的是增加发动机空气流量,可有助于消除喘振。

(4)将电门放在连续点火位置,减少空中熄火的可能。

(5)加强发动机引气。当发动机EGT温度不高时,可短时打开发动机防冰电门,加强发动机引气,可有效使发动机退出喘振状态。

(6)实施发动机停车。如果发动机起动时发生喘振,应终止起动;在飞行时,如发动机喘振并无法控制,也应该停止该发动机并及时向地面报告。

3.2在维护发动机过程中防止喘振的措施

防止压气机叶片被外来物打伤或腐蚀;要保证防喘系统结构的工作正常,防止由于防喘结构发生故障而引起喘振;停放牵引飞机时,一定要按规定加盖、加罩;飞行前,飞行后和定期工作完成以后,要清点好工具等物,严禁在进气道和发动机舱内遗留工具,手套及其他杂物;在发动机试车之前应该检查进气道有无外来物,飞机周围有没有外来物,及时清除,从而避免飞机在起动时吸入。

参考文献

[1]王永华,蒋科艺,黄帅.轴流式压气机参数采集系统的设计与实现[J].燃气轮机技术,2009(4):24-26.

篇4：轴流压气机效率问题的探讨

构成轴流压气机出口不稳定的主要影响因素

为探讨构成转子出口不稳定性的主要影响因素,借助三维N-S方程数值求解轴流压气机孤立转子流场,计算了转子出口沿主流方向的.不稳定参数并与实验结果加以对比,两者吻合较好.计算结果分析表明:转子下游的不稳定性主要由紊流脉动动能和尾迹亏损构成,且前者占主要成分.采用双方程紊流模型的三维N-S方程求解结果,可以有效地模拟转子出口不稳定参数沿径向的分布,对进一步深入探索转子出口流动的非定常效应具有重要的理论意义和工程实用价值.

作 者：刘波 王掩刚 赵旭民 LIU Bo WANG Yan-gang ZHAO Xu-min 作者单位：西北工业大学,航空动力与热力工程系,陕西,西安,710072刊 名：推进技术 ISTIC EI PKU英文刊名：JOURNAL OF PROPULSION TECHNOLOGY年，卷(期)：21(6)分类号：V232.4关键词：轴流式压气机 转子叶片 非定常流 纳维尔-斯托克斯方程

篇5：轴流压气机效率问题的探讨

轴流式压气机参数采集系统的设计与实现

介绍了轴流式压气机参数采集系统的设计原理,基于Visual C++开发了参数采集分析软件,系统由实验压气机、采集系统、控制系统等分系统组成.重点介绍了采集系统和软件设计,实现了一种高精度、高可靠性、数字化的压气机参数采集方法.

作 者：王永华 蒋科艺 黄帅 WANG Yong-hua JIANG Ke-yi HUANG Shuai 作者单位：海军航空工程学院,山东,烟台,264001刊 名：燃气轮机技术英文刊名：GAS TURBINE TECHNOLOGY年，卷(期)：22(4)分类号：V235关键词：轴流式压气机 参数 采集系统

篇6：轴流压气机效率问题的探讨

考虑湿压缩的影响,结合混合室、加力燃烧室、主燃烧室和外涵道的.容积效应,建立了混排涡扇发动机的全状态数学模型.以减速过程为例进行了仿真计算,结果表明:湿压缩降低了发动机进口气流温度,增加了发动机的流量,降低了发动机的压缩功,扩大了低压压气机和高压压气机的喘振裕度,因此,提高了压缩系统和发动机的工作稳定性和性能.

作 者：王广 李军 聂永斌 Wang Guang Li Jun Nie Yongbin  作者单位：空军工程大学,飞行器与动力工程系,西安,710038 刊 名：机械科学与技术  ISTIC PKU英文刊名：MECHANICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY 年，卷(期)：2006 25(5) 分类号：V231.3 关键词：涡轮风扇发动机   压气机   湿压缩   瞬变特性  

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篇7：多级轴流式压气机静压升特性研究

多级轴流式压气机静压升特性研究

对多级轴流式压气机在几个典型工况下各级静压相对于设计点静压的`变化特性进行了研究.研究发现,中低转速工作条件下,压气机后面级静压的变化对发动机工况的改变不如前面级敏感,因此,按常规方法监控压气机后面级流动参数的变化难于及时发现发动机中小状态时的压气机气动不稳定征兆信号.研究表明,为提高检测压气机气动不稳定征兆的时效性,应考虑在压气机前面级安装传感器,监控中低转速下的压气机气动失稳征兆信号.

作 者：张朴 李应红 刘代才 余波 ZHANG Pu LI Ying-hong LIU Dai-cai YU Bo  作者单位：张朴,李应红,余波,ZHANG Pu,LI Ying-hong,YU Bo(空军工程大学,工程学院,陕西,西安,710038)

刘代才,LIU Dai-cai(95774部队,云南,陆良,610051)

刊 名：空军工程大学学报（自然科学版）  ISTIC PKU英文刊名：JOURNAL OF AIR FORCE ENGINEERING UNIVERSITY (NATURAL SCIENCE EDITION) 年，卷(期)： 7(2) 分类号：V23 关键词：轴流式压气机   静压升   压气机级   气动稳定性