IGV與喘振的關(guān)系

1、 IGV 與 喘振之間的內(nèi)在關(guān)系 一 壓氣機的特性線和通用特性線 特性線 在某一恒定轉(zhuǎn)速下，壓氣機的壓比和效率隨空氣流量的變化而變化的關(guān)系，稱為壓氣機的特性線。 如圖所示：圖中顯示的單級壓氣機的特性曲線，其所表達的意思是在不同轉(zhuǎn)速下，壓氣機的壓比和效率隨容積流量的變化趨勢，其分為左右兩側(cè)，虛線表示的是單級壓氣機的喘振邊界線。圖二表示的是一臺多級的壓氣機特性線。與單級比，它有連個比較明顯的區(qū)別：1 特性線比單級的要陡，也即說明多級的空氣流量變化范圍比較狹窄。2 多級壓氣機實際上沒有左側(cè)支。隨著空氣流量的下降，壓氣機的壓比尚無下降之前，壓氣機就會喘振。通用特性線 在講通用特性線前，先說明兩個問題。

2、1 大氣壓力對壓氣機特性線的影響。在假定大氣溫度和壓氣機轉(zhuǎn)速不變的情況下，壓氣機的氣流速度三角形將始終維持原狀，也即大氣壓力的變化，對氣流在壓氣機中的流動情況和特性沒有影響。但是，盡管在環(huán)境溫度和轉(zhuǎn)速不變的前提下，同量的空氣容積流量 Gv 對應(yīng)于相同的壓比，但由于大氣壓力的變化，使得壓氣機的排氣絕對壓力也是變化的。另外，因為壓力不同而導(dǎo)致的空氣密度不同，使得質(zhì)量流量也會改變，同時壓氣機消耗的功率也會改變。2 大氣溫度對壓氣機特性線的影響壓氣機的壓比隨大氣溫度的升高而降低，隨大氣溫度的降低而升高，但效率則恰好相反。由于上述兩點的存在，使得壓氣機在不同的大氣參數(shù)下所測得的特性線是不同的，這就使得壓

3、氣機的當(dāng)前運行特性無法進行比較。在這種情況下，就提出了通用特性線的概念。通常我們把標(biāo)準(zhǔn)大氣壓 1.013 bar和15 作為標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境，進行測量出通用特性線，在其他環(huán)境參數(shù)下測得的實際空氣流量與實際轉(zhuǎn)速，把它們轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的流量和轉(zhuǎn)速，然后到通用特性上去找，就能測算出當(dāng)前壓氣機的實際工作壓比和效率，這種方式，對于我們掌握當(dāng)前壓氣機的運行功況是非常有幫助的。二 壓氣機喘振發(fā)生的原因上面我們講到的喘振現(xiàn)象的發(fā)生是從壓氣機的特性線這個角度去分析的，接下來我們從速度三角形這個角度來分析。由圖可知，如果壓氣機運行在設(shè)計功況下，氣流進入工作葉柵時的沖角接近于零。但是，當(dāng)氣流容積流量增大時，會產(chǎn)生負沖角，負沖角

4、雖然會產(chǎn)生氣流附面層的局部脫離現(xiàn)象，但其不會使脫離區(qū)進一步發(fā)展，另外壓氣機的級壓比有所減小，所以其不會發(fā)展成倒。當(dāng)氣流容積流量減小時，會產(chǎn)生正沖角，其在葉片的背弧面將產(chǎn)生脫離現(xiàn)象，且正沖角會使得級壓比有所增高，所以，最終會導(dǎo)致氣流倒流，為喘振提供了條件。實際運行過程中，葉片較長的壓氣機級中，氣流的脫離現(xiàn)象一般發(fā)生在沿葉高方向的局部范圍內(nèi)，如葉片的頂部，在較短的葉片中，則整個葉片高度同時發(fā)生。氣流的旋轉(zhuǎn)脫離。氣流的脫離往往總是在某一個或幾個葉片上先發(fā)生的，而且并不固定，會沿著與葉輪旋轉(zhuǎn)方向相反的方向轉(zhuǎn)移。如圖：由圖可知，氣流的脫離區(qū)并不是恒定在固定的某一個葉片上，而是會以某一個與動動葉的運行方向

5、相反的速度從右側(cè)朝左側(cè)方向逐漸轉(zhuǎn)移。一般來說，脫離區(qū)的轉(zhuǎn)移速度一般要比葉柵的圓周速度低5070，如果我們有機會觀看，脫離區(qū)是沿著與葉輪轉(zhuǎn)向相同的方向而以較小的速度轉(zhuǎn)動著。但是，旋轉(zhuǎn)脫離現(xiàn)象的產(chǎn)生，并不一定會馬上發(fā)生喘振，但如果它的存在，使得壓氣機級后的流量和壓力產(chǎn)生波動，使壓氣機的葉片會收到一種周期性變化的氣動力作用，這會引起葉片的材料疲勞，再則，如果這個作用力的頻率與葉片的自振頻率重合，則會發(fā)生共振，后果嚴重。下面給出一個圖，能比較形象的說明喘振的產(chǎn)生過程：三 防止喘振的措施 裝設(shè)IGV 如圖： 講述圖片。 安裝防喘放氣閥 由于壓氣機的結(jié)構(gòu)特點，使得其在啟動或低轉(zhuǎn)速下，流經(jīng)前面幾級的空氣流量過小，所以，在一些最容易進