喘振 作业
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离心式压缩机发生喘振时,转子及定子元件经受交变的动应力,级间压力失调引起强烈的振动,使密封及轴承损坏,甚至发生转子与定子元件相碰、压送的气体外泄、引起爆炸等恶性事故。
发生喘振的根本原因就是低流量,在操作中造成低流量的因素很多,归纳为以下几个方面:(1)压缩机出口压力升高,系统压力大于出口压力,使气体流量降到喘振流量。
稳定系统压力高,造成压缩机出口憋压,气体倒流入压缩机,造成机内气体低流量。
(2)入口流量低于规定值,反飞动调节阀失灵。
在一定转数和一定气体密度下,能维持一定压力,当开、停机时气体流量少,或者放火炬阀开得过大,最容易引起压缩机入口流量低。
(3)气体密度变化,在一定转数下,离心力下降,引起出口压力及排量下降,通常误认为是抽空现象。
(4)分馏系统操作不稳致使压缩机入口气体带油(例如瓦斯罐液位、界位失灵),液体组分进入机体。
(5)汽轮机的蒸汽压力低或质量差(温度低),机组出现满负荷,转速下降。
(6)调速系统失灵,辅助系统故障,真空效率下降,机组不能额定做功。
为了有效地防止喘振,必须控制放空阀,使其流量维持在不小于整定压力所限制的流量,另外在操作中还要有具体办法:(1)压缩气量来源变化时适当调节频率和增加反飞动量,开、停工时不放火炬,压缩机入口的气体流量小,这样就要增加反飞动量,开工时还要从稳定系统向分馏系统倒气体补充气体流量,来维持压缩机入口的流量,保证其在规定值内。
(2)加强稳定系统压力的调节,不能超压。
(3)加强对分馏系统油气分离器液位、界位的控制,加强脱水。
(4)加强压缩机出、入口的排凝,决不能让气体带油。
(5)保证汽轮机的蒸汽压力平稳,不低于设计值。
(6)反应压力高时,可打开入口放火炬阀,压缩机出口压力高时,可打开出口放火炬阀,但注意出、入口放火炬阀不能同时打开。
离心式压缩机运行中发生喘振的基本原因是通过压缩机入口的流量过小,以等于或低于压缩机在该工况下的喘振流量,机组运行工况已进入压缩机设计性能曲綫的喘振区。
喘振的原因及解决方法喘振的原因及解决方法1、负荷过低喘振是离心式压缩机的固有特性。
当压缩机吸气口压力或流量突然降低,低过最低允许工况点时,压缩机内的气体由于流量发生变化会出现严重的旋转脱离,形成突变失速(指气体在叶道进口的流动方向和叶片进口角出现很大偏差),这时叶轮不能有效提高气体的压力,导致压缩机出口压力降低。
但是系统管网的压力没有瞬间相应的降下来,从而发生气体从系统管网向压缩机倒流,当系统管网压力降至低于压缩机出口压力时,气体又向管网流动。
如此反复,使机组与管网发生周期性的轴向低频大振幅的气流振荡现象。
离心冷水机组在低负荷运行时,压缩机导叶开度减小,参与循环的制冷剂流量减少。
压缩机排量减小,叶轮达到压头的能力也减小。
而冷凝温度由于冷却水温未改变而维持不变,则此时就可能发生旋转失速或喘振。
2、冷凝压力过高当机组负荷过高时,冷却水温度不能及时降低,就会造成冷凝温度增高,冷凝压力也就随之增高,当增加至接近于排气压力时,冷凝器内部分制冷剂气体会倒流,此时也会发生喘振。
对于任何一台离心式压缩机,当排量小到某一极度限点或冷凝压力高于某一极度限点时就会发生喘振现象。
冷水机组是否在喘振点区域运行,主要取决于机组的运行工况。
喘振运行时离心式制冷机的一种不稳定运行状态,会导致压缩机的性能显著恶化,能效降低;大大加剧整个机组的振动,喘振使压缩机的转子和定子原件经受交变力的动应力;压力失调引起强烈的振动,使密封和轴承损坏,甚至发生转子和定子元件相碰等;叶轮动应力加大。
1、改变压缩机转速对压缩机加装变频驱动装置,将恒速转动改为变速转动。
在低负荷状态运行时,通过同时调节倒流叶片开度和电机转速,调节机组运行状态,可控制离心机组迅速避开喘振点,避免喘振对机组的伤害,确保机组运行安全。
同时,变频离心机运行在部分负荷工况时,低转速运行,降低了电机噪音,并能缓解与建筑物产生共振现象。
2、降低冷凝温度发生喘振时,一般会认为是吸入口压力过低造成的,但机组在80%以上负荷运转时也会产生喘振,则是由于冷凝压力过高引起的,这时就要想法降低冷却水温度来降低冷凝压力。
风机喘振、失速、抢风的实用操作!失速与喘振现象是两种不同的概念,失速是叶片结构特性造成的一种流体动力现象,它的一些基本特性,例如脱流区的旋转速度、脱流的起始点、消失点等,都有它自己的规律,不受泵与风机管路系统的容量和形状的影响。
喘振是泵与风机性能与管路系统耦合后振荡特性的一种表现形式,它的振幅、频率等基本特性受泵与风机管路系统容量的支配,其流量、全压和轴功率的波动是由不稳定工况区造成的。
但是,试验研究表明,喘振现象总是与叶道内气流的旋转脱流密切相关,而冲角的增大也与流量的减小有关。
所以,在出现喘振的不稳定工况区内必定会出现旋转脱流。
出现失速并不一定出现喘振,出现喘振一定已经出现了失速;失速只属于轴流风机内流特性,而喘振是轴流风机内外特性耦合结果,与出口管路特性有必然的联系。
在实际运行中,风机喘振时,风机和管道会产生很大的振动,且发出噪声。
失速的风机不会产生很大的振动,也不会发出噪声只要对动叶或转速进行调整可以继续运行。
抢风肯定是发生在并联管路中,抢风时不一定发生失速与喘振,和管路情况有关。
一般风机出现抢风现象,主要是两台风机的出口到负荷点管路系统的沿程阻力和局部阻力发生变化引起。
如一侧空预器发生严重堵灰,脱硝、脱硫系统发生堵塞,有增压风机的系统,增压风机故障。
都会使沿程阻力和局部阻力。
典型的如沿锅炉前后墙直列布置的磨煤机系统,因为各磨煤机一次风进口跟一次风母管的距离偏差很大,当一台磨煤机跳闸时,原本出力平衡的两台一次风机,因为沿程阻力偏差大,就可能使一台阻力大的风机的风被顶住,两台风机出力形成偏差。
一般大流量时,抢风不会很严重。
但如果在小流量时就可能会使风机进入失速和喘振区,造成风机失速和喘振,形成严重的抢风现象。
所以说两台风机中的一台发生失速与喘振肯定会发生抢风现象。
延伸阅读风机由于运行条件恶劣,故障率较高,容易导致机组非计划停运或减负荷运行,影响正常生产。
风机振动是运行中常见的现象,只要在振动控制范围之内,不会造成太大的影响。
韶钢离心式空压机的喘振原因分析及防止措施摘要:对韶钢离心式空压机喘振的发生原因进行了分析,并提出了对应防止措施。
提高了韶钢离心式空压机运行效率。
关键词:离心式空压机、喘振、控制器、防止措施。
1、前言韶钢能环部空压站现有9台ZH10000离心式空压机,2台ZH6离心式空压机,5台ZH15000离心式空压机,年产气量16亿立方米,占公司压缩空气生产能力的90%,是公司压缩空气生产的绝对主力军。
集团公司各生产分厂所用压缩空气,绝大部分由能环部空压站供应,离心式空压机能否正常运行,决定了压缩空气的保供能力。
而喘振是离心式空压机一种特有故障,过于频繁严重的喘振,会使离心式空压机剧烈振动[1],压缩空气流量大幅波动,甚至损坏空压机,影响压缩空气外供。
2、什么时喘振喘振是一种急速的,有规律的排气压力波动现象。
离心式空压机在工作过程中,当流入叶轮的气体流量小于机组该工况下的最小流量限时,无法克服被压,管网中气体的压力会冲击空压机,当离心式空压机的出口压力大于管网压力时,空压机又开始排出压缩空气,气流会在系统中产生周期性振荡[2],甚至在机组中产生大幅度的振动,离心机发现喘振时会伴随着:轰、轰、轰的声音,而且比较明显。
3、喘振原因分析离心空压机喘振的发生主要是由于离心空压机内气体流量明显减少,或分子量、温度等原因造成的(见图1)。
根据多年的运行经验,压缩机发生喘振的主要原因,基本由以下几个方面引起。
(1)温度的影响。
进气温度升高,空气密度减少,在管网的压力持续保持在较高的情况下,压缩机的输出压力不能克服时管网压力,致使压缩机发生喘振,因此夏季比冬季更容易发生。
(2)过滤芯阻力大的影响。
压缩机的过滤芯变脏或过滤芯受潮时,过滤面积会变小,过滤能力降低,使压缩机的进气压力下降,压缩机的吸气量不足,使压缩后的空气压力不能达到要求值,无法克服管网压力。
(3)进口导叶及放空阀执行机构故障。
压缩的进口导叶及放空阀是预防压缩机生产喘振的关键设备[3],当执行机构出现故障时,不能根据压缩机的控制信号对进口导叶或放空阀关闭度进行调整,使压缩机的工作无法适应管网压力,从而发生喘振。
工艺空气压缩机的喘振及预防喘振是指空气压缩机在工作过程中出现的振动和噪音,通常伴随着机器的不稳定和运行失败。
喘振会给工艺空气压缩机的正常运行带来很大的影响,因此对喘振的预防和解决是至关重要的任务。
喘振的主要原因可以分为两方面:一是机械结构问题,二是压缩介质和管道问题。
对于机械结构问题,首先要确保机器的设计和制造符合标准和规范。
合理的设计和高精度的制造工艺可以降低机器内部振动的产生和传递。
此外,机器的支撑和固定也非常重要,应确保机器的支座和基础稳固可靠,尽量避免机器的共振和不平衡。
对于压缩介质和管道问题,首先要确保压缩机进气口和出气口通畅,避免过多的湿气和杂质进入机器。
湿气和杂质的存在会影响压缩机的正常运行,增加振动和噪音的产生。
同时,要定期对空气滤清器进行清洗和更换,以保持良好的过滤效果。
此外还需要注意管道的合理布局和固定。
管道布局应尽量简短直接,减少弯曲和支管。
管道的固定要牢固可靠,防止振动的传递。
同时,要避免管道产生过多的阻力,保证压缩空气的顺畅流动。
在实际运行中,还可以通过以下措施进一步预防和解决喘振问题:1. 增加缓冲容器:在压缩机的进气口和出气口设置缓冲容器,可以吸收压缩空气的脉动流动,减少振动和噪音的产生。
2. 安装减振器:在机器的支撑位置安装减振器,可以降低振动的传递。
减振器的选择要根据机器的重量和振动频率来确定。
3. 调整操作参数:通过调整操作参数,如压缩机的转速和气缸排气量等,可以改变机器的运行状态,减少喘振的发生。
4. 加强维护保养:定期对机器进行检查和保养,及时清洗和更换润滑油。
保持机器的良好状态,减少运行故障的发生。
总之,喘振是工艺空气压缩机运行中常见的问题,对机器的正常运行和寿命都有很大的影响。
通过合理的设计和制造、管道的布局和固定等措施,可以有效预防和解决喘振问题,保障机器的正常运行。
同时,定期的维护保养也是非常重要的,可以及时发现和解决机器的问题,避免喘振的发生。
离心式压缩机的喘振原因与预防措施分析摘要:喘振是气流沿压气机轴线方向发生的低频率、高振幅的振荡现象,并且,故障的引发原因较多,很容易影响整体的生产效率,在我国目前的生产发展当中离心式压缩机起到了至关重要的作用,可以在一定程度上提高整体的生产效率,而由于喘振现象的出现导致离心式压缩机不能够正确的发挥作用,甚至是引发爆炸或者是火灾等灾害,不仅严重影响了整体的生产效率,还会对工作人员造成严重的人身伤害,甚至是不可挽回的恶劣后果,所以需要相关工作人员对离心式压缩机喘振现象加以重视,深度挖掘喘振现象的产生原因,并结合喘振现象的发生原因制定相应的解决对策,同时,利用信息技术实现故障诊断系统的有效应用,通过远程监测功能与智能故障预警等功能实现离心式压缩机喘振现象的智能化控制,做到科学预防、合理治理离心式压缩机喘振故障。
关键词:离心式压缩机;喘振原因;预防措施引言离心式压缩机又叫透平式压缩机,整个压缩机没有中间罐等装置,也没有巨大且笨重的基础元件,整体结构十分紧凑,总体尺寸小,分量轻。
机器内部耗油量很少,只有轴承部分需要润滑,减少了压缩空气被污染的可能性。
压缩机运行过程中振动小,出口排气连续,易于调节,维修简单。
因此广泛应用在石油化工行业的多种装置上。
1离心式压缩机喘振的故障原因1.1叶轮磨损或有附着物叶轮磨损或表面存在附着物,也是造成离心式压缩机存在喘振故障的主要原因,在离心式压缩机的运行过程当中,叶轮通过自身结构形成高速旋转为气体提供速度及其压力,从而保证离心式压缩机能够正常运行,如果叶轮出现磨损或表面存在附着物等现象就会在一定程度上改变叶轮的自身结构,降低叶轮的旋转速度,导致不能够为气体具体提供正确的速度以及压力,从而导致离心式压缩机出现喘振故障,而且叶轮在日常的运行过程当中势必会造成一定的磨损,这是无法避免的必然现象,只能通过工作人员人为检修更换来避免这一现象发生。
1.2内因离心式压缩机喘振的内因就是由叶轮以及介质所导致的,当进口的流量低于标准值时,压缩机的气流方向就会和叶片进口的安装角产生偏差,如果偏差较大,还会导致脱离,此时气体就会滞留在叶轮的流道中,进而造成压缩机的压力减小,不过由于工程管路有一定的背压,出口压力并不会变小,这样就会使气体发生回流,补充流量,使其恢复正常。
风机喘振及处理
喘振,顾名思义就象人哮喘一样,轴流风机出现周期性的出风与倒流,严重的喘振会导致轴流风机叶片与轴承的疲劳损坏,造成事故,直接影响锅炉的安全运行。
一般喘振发生时必然伴随着电流频繁摆动、出口风压下降并摆动,噪声大、振动大、机壳温度升高、炉膛负压波动,燃烧不稳等现象。
然而,发生喘振的原因多半是因为轴流风机在不稳定工作区域运行,或是烟风道积灰堵塞,烟风道挡板开度不足,误关等引起系统阻力过大引起的。
当轴流风机工作点在K点(分界点)右侧时,风机工作是稳定的。
当轴流风机负荷降到低于Qk时,进入不稳定区工作(即轴流风机性能曲线左半部的马鞍形的区域)。
当轴流风机的流量Q<QK时,这时轴流风机所产生的最大压头将随之下降,并小于管路中的压力,因为风道系统容量较大,在这一瞬间风道中的压力仍为PK,因此风道中的压力大于风机所产生的压头使气流开始反方向倒流,由风道倒入风机中,工作点由K点迅速移至C点。
但是气流倒流使风道系统中的风量减小,因而风道中压力迅速下降,工作点变为E点,由于轴流风机在继续运转,轴流风机流量QF>QE,风机又开始输出流量。
随着压力的上升,为了与风道中压力相平衡,工况点又从F跳至相应工况点D,此时又出现QD>QC风又开始倒流。
所以只要外界所需的流量小于QK,上述过程又重复出现。
只要运行中工作点不进入上述不稳定区,就可避免风机喘振。
当喘振出现时,我们一般可通过迅速开大喘振风机的动叶或提高频率,提高风机的出力。
即让Q>QK,来避过喘振点K。
或是全开进,出口挡板,加强空预器吹灰等方法来减小风道阻力,避开喘振。
工艺空气压缩机的喘振及预防工艺空气压缩机是工业生产中常见的设备之一,其主要作用是将环境空气压缩成高压气体供给生产过程中所需的能源。
然而,在使用过程中,有时会出现喘振现象,严重影响设备的正常运行。
本文将详细介绍工艺空气压缩机喘振的原因及预防措施。
一、喘振的原因1.系统失稳:系统失稳是造成工艺空气压缩机喘振的主要原因之一。
工艺空气压缩机的压缩比一般比较高,当压缩比过高时,系统失去稳定性,容易引起振动。
2.过流现象:过流现象是指空气压缩机运行过程中,过度增加系统的流量。
当系统的气流量明显超过设计工况时,气流的动能将会增大,导致系统不稳定。
3.系统泄漏:系统泄漏是喘振的常见原因之一。
当系统中存在泄漏现象时,将会引起气流的变化,导致系统压力和温度的不稳定,从而诱发喘振。
4.系统阻力不平衡:系统阻力不平衡也是喘振的一个重要因素。
当系统不同部分的阻力不平衡时,将会导致气流的分布不均匀,从而引起系统的不稳定。
5.气源压力波动:气源压力波动是导致工艺空气压缩机喘振的一个主要原因。
当进气口的气体压力波动较大时,将会引起系统的紊乱和不稳定。
二、喘振的预防措施1.选择合适的压缩机:在购买工艺空气压缩机时,应根据实际需求选择合适的型号和规格。
压缩机的功率和排气量应与生产工艺的需求相匹配,避免过大或过小的情况发生。
2.增加系统的稳定性:通过增加系统的稳定性来预防喘振。
可采取的方法包括增加系统的负反馈,提高反馈控制系统的带宽,优化系统的控制算法等。
3.控制系统的总能量:在运行过程中,应更加注重控制系统的总能量,避免气体的过度压缩或过流现象的发生。
通常可以通过调整进气口的开度和调整压缩机的运行参数来实现。
4.加强系统的泄漏检测和修复:定期对系统进行泄漏检测,及时发现和修复泄漏现象。
可以通过检查气体管道、阀门和接口等部位进行泄漏检测,并采取相应的修复措施。
5.优化系统的通风和降温:保持压缩机周围的通风良好,有效降低设备及系统的温度。
你们好:建议:1配合图来描述工作过程,如下图的工作机理2 加入喘振边界的概念进行分析3 开篇综述部分,先简单介绍航空发动机----压气机,再进入到喘振的问题讲述内容:喘振机理(突出速度三角形)或者防喘机理事先准备PPT其他内容也要熟悉,以便回答老师和同学的问题祝你们顺利!!浅析压气机喘振涡轮发动机广泛应用于航空领域, 而喘振问题一直制约着涡轮发动机的发展, 影响发动机的性能, 甚至造成发动机的损坏。
喘振是发动机的一种不稳定工作状态, 发生喘振时, 可以观察到发动机工作不连续, 有喘声并急剧振动, 同时发出低沉的噪音; 发动机转速动、悬挂或急剧下降, 排气温度急剧升高, 推力急剧下降。
如不及时消除, 会导致发动机停车或损坏, 最终酿成严重事故。
喘振的发生机理涡轮发动机发生喘振的原因可以用气流分离的形成和发展理论来说明。
发生喘振的根本原因是气流在涡轮发动机压气机的叶片通道内严重分离而造成的压气机不稳定工作现象。
由于攻角过大,使气流在叶背处发生分离而且这种气流分离严重扩展至整个叶栅通道。
从而使涡轮发动机的工作状态严重地偏离了设计工作状态而引起的。
下面引入攻角和流量系数这一概念。
攻角指叶轮进口处相对速度方向与叶片弦线之间的夹角。
影响攻角的两个因素是转速u和叶轮进口处的绝对速度C①(大小和方向)。
流量系数指工作叶轮进口处的绝对速度在发动机轴线的分量和工作叶轮旋转的切向速度之比。
实际流量系数偏离设计值,易产生气体分离。
图1速度三角形用速度三角形对喘振发生的原因和过程做具体分析。
相对于压气机叶轮进口而论, 气流是否发生分离要看相对速度的方向如何。
而此相对速度的方向则与气流轴向分速度与叶轮圆周速度的大小有关, 取决于轴向分速度与圆周速度的比值。
这个比值, 称为流量系数用符号Ca’表示, 即: Ca’ =Ca/u式中Ca指空气的轴向分速度, 对某一压气机它可代表空气容积流量的大小; u是指压气机叶轮圆周速度。
以下分析压气机处于各种不同工作状态下, 叶轮上发生气流分离的情况。
如图2画出了气流流入一级压气机工作叶轮在设计工作状态和非设计工作状态下的速度三角形。
其中C○1a --空气的轴向分速度; C○1-- 空气的绝对速度; u -- 压气机叶轮的圆周速度; w○1-- 空气对压气机叶轮的相对速度; i--冲角压气机在设计工作状态下工作时: C○1a =C○1a‘这时气流相对速度方向与叶轮的叶片前缘方向基本一致, 不会出现气流分离现象, 如图(b)所示。
当压气机处于非设计工作状态时, 空气的流动情况就不同了:当C○1a > C○1a‘设, 此时相对气流的方向偏离了叶片前缘的方向。
所偏离的角度i , 叫做冲角。
这时, 气流将冲向叶片凸面( 背面) , 形成负冲角( i < 0) 。
如果负冲角较大, 则在叶片的凹面将出现涡流, 发生气流分离现象, 如图(c) 。
不过由于空气具有惯性, 当它流过弯曲的叶片通道时, 总有压向叶片凹面的趋势, 这就利于减弱和消除气流分离现象, 即使发生分离, 其涡流区也不易扩大。
此时, 仅引起压气机效率降低, 而不会引起喘振。
C○1a< C○1a‘, 此时相对气流将冲向叶片的凹面, 形成正冲角( i > 0) 。
如果正冲角较大, 在叶片凸面就会发生气流分离现象。
由于空气的惯性作用, 本来就有脱离凸面流动的趋势, 所以气流容易分离, 而且涡流区容易迅速扩大。
当涡流区发展到把大部分甚至全部叶片通道堵塞时, 前面的空气就流不进来, 气流暂时中断。
但由于叶轮的不停转动, 压气机内的空气将被叶轮推动而继续向后流动, 涡流区也就随之向后移动, 空气便又继续流入叶轮。
此后, 由于该处的空气流量系数仍小于设计值, 因而又重复了上述的分离现象。
这样压气机的工作过程中, 便出现了流动、分离、中断而后再流动, 再分离、再中断的周而复始的脉动现象, 压气机内的空气流量时断时续, 空气压力忽大忽小, 压气机的工作极不稳定, 进而使整个涡轮发动机进入喘振状态。
如图(a)。
图2进口气流轴向速度变化时, 相对速度方向的变化经过以上分析, 可以得出以下结论: 当流量系数大于或小于设计值时, 在涡轮发动机压气机进口处会产生气流分离现象。
但是流量系数过大所形成的涡流区不会继续扩大, 而流量系数过小时所形成的涡流区则会继续扩大, 从而在叶轮旋转的作用下, 产生强烈的分离, 引起喘振。
喘振的现象与影响压气机喘振是气流沿压气机轴线方向发生的低频率,高振幅的震荡现象。
这种低频率高振幅的气流振荡是一种很大的激振力来源,他会导致发动机机件的强烈机械振动和热端超温,并在很短的时间内造成机件的严重损坏,所以在任何状态下都不允许压气机进入喘振区工作。
在压气机发生喘振时发动机的声音由尖哨转变为低沉;发动机的振动加大;压气机出口总压和流量大幅度的波动;转速不稳定,推力突然下降并且有大幅度的波动;发动机的排气温度升高,造成超温;严重时会发生放炮,气流中断而发生熄火停车。
因此,一旦发生上述现象,必须立即采取措施,使压气机退出喘振工作状态。
引起喘振原因○1发动机转速低于设计值过多。
当发动机转速从设计值减小使,发动机流量也相应减小。
因叶轮转速减小时,压气机每级叶轮的增压比能力被削弱。
由于逐级积累,压气机后面级空气密度与设计值相比减小太多,所以此时,压气机后面级的通道面积对其空气密度而言就显的太小,后级气流存在堵塞倾向。
由于后级气流不畅,必然引起压气机进口空气的进一步减小,所以最终引起压气机前级流量系数小于设计值,诱发压气机进入喘振状态。
○2压气机进口总温T1过高。
当压气机进口总温升高时,由于热空气不易压缩,各级压气机叶轮增压效率降低。
由于逐级积累,使压气机后级空气密度较设计值减小太多,这与转速过低的影响相似,最终引起压气机前级流量系数小于设计值,诱发发动机进入喘振状态。
○3空气流量骤然减小。
压气机进口空气流量骤然减小时,压气机进口气流速度迅速减小,首先使前级流量系数小于设计值,引起前级喘振,由于流量连续,气流轴向速度逐级减小,使后级流量系数低于设计值更多,最终将引起压气机前后级都喘振。
○4防喘装置故障,压气级积冰,发动机遭外来物击伤等情形都易引起发动机喘振。
如:某歼6飞机因掉进起动箱内的保险丝头,使放气带电磁活门短路,收油门时,两台发动机放气带都不能打开,导致双发喘振停车,造成严重事故。
[3]○5某些粗猛操纵也容易引起喘振,如侧滑,猛拉杆增大迎角,进入螺旋,进入其它飞机的排气流等,这些都会使流量系数减小而可能引发喘振。
如某歼6飞机,在高度18200米,表速280公里/小时,压坡度猛而进入螺旋,进气道严重的气流分离,造成双发喘振停车。
○6叶片失速引起的气流阻塞与燃烧室特性和其它压气机排气系统的特性相结合,可能是引起喘振的一个原因。
当一个叶片失速时气流就转向,失速阻塞了气流,于是气流必须转向相邻的通道,当重量流量降低到低于设计值时,并引起压缩比的进一步下降,如果现在允许增加重量流量,要回转到局部失速,其重量流量必须比原来转速时的流量还要多时才会发生。
因而出现一个滞后现象,这个滞后现象同其他燃烧室特性或其他压气机排气系统的特性相结合,可能是引起喘振的一个原因。
另外单转子发动机加速时和供油过多也有可能引发压气机喘振。
○7发动机由慢车加速到起飞状态时由于操作油门过急也会引起压气机喘振。
从慢车加速到起飞状态时,通常是高压压气机先发生喘振。
因加油门使发动机加速时,需要燃油调节器多供一些燃油给发动机,.使涡轮产生更多的功率。
驱动压气机转子增速,通常情况下发动机加速功率与涡轮多余的功率是成正比例的。
但是,如果推油门过多、过急就会使这种比例失调,引起压气机喘振。
或者由于压气机衰退,放气活门有故障,慢车转速的低于正常值时,急推油门也会引起压气机喘振。
1996年7月23日,中国某航空公司一架B747SP飞机执行北京—法兰克福航班任务,13:08在北京起飞后,高度300英尺时2#发动机喘振,N1和EPR下降,瞬时达到极限,发动机自动停车。
机组空中放油后,14:17三发安全着落。
因此,在使用中加油门要缓慢柔和。
发动机减速时也可能引起压气机喘振。
发动机收油门减速时发生的喘振,多数是在低压压气机内产生,因为在急减速时,高压转子比低压转子到的快,这时高压转子对低压转子形成了一个“反压”,迫使低压转子的工作线向喘振边线移动。
在通常情况下,低压压气机的喘振裕度可以防止压气机喘振,但是由于压气机性能衰退,放气系统不匹配等情况,则可能发生压气机喘振。
所以要柔和收减油门。
○8发动机进气道积冰容易引发发动机喘振。
当发动机进气道积冰时,一方面使发动机进口空气流量减小,另一方面由于积冰使进气道表面不规则,引起进气道气流分离加剧。
所以,进气道积冰容易引起发动机喘振。
○9夏季低空风切变也有可能引发喘振。
一方面,夏季气温气压高,空气难以压缩,而进气道没有增大,所以引起进气道气流骤减。
另一方面,低空风向剧变,风向不定,使进气道口气流进一不骤减。
在这两方面因素共同作用下,都有可能引发喘振,危及飞行安全。
○10使用反推装置时也可能引发压气机喘振。
飞机着落为缩短滑跑距离,使用反推容易引起发动机的喘振。
因为反推时折流过的空气重新进入发动机。
而进入发动机的这些气体则是热气,是此发动机或邻近的发动机的折流气体,同时,飞机着落时发动机离地面近,当有侧风时,使得进气道前下部产生一个地涡,使得进入发动机的气体畸形,此时使用反推易使压气机的工作线向喘振边线移动,而产生喘振。
○11外来物进入发动机也容易引发压气机喘振。
若外来物进入发动机,如遇鸟击等,这些情况一方面可能损坏压气机叶片;另一方面会影响进气口空气流量,使进气道空气流量突然减小,可能引起气流分离,从而导致压气机工作稳定性变差,压气机喘振的倾向增强。
如某歼6飞机返航至三转弯位置,飞行员收油门时,听到“轰”的一声,并感到推力明显减小。
此时左发转速为7000转/分,右发自动停车。
飞行员单发落地。
经分解右发离心活门发现活门弹簧上半段烧黑退火,自由长度缩短了7mm。
分油活门的第一凸台严重磨损并卡在通油位置。
防喘阵方法、原理喘振裕度衡量发动机喘振性能的指标叫做“喘振裕度”,就是说发动机的进气口流量变化多少会引发喘振,这个值一般都要求达到15%甚至20%以上。
航空涡轮发动机性能要先进,稳定工作范围宽,首先要求喘振裕度要大,压气机工作点距离喘振边界远。
其次,发动机抗畸变能力要强。
进气口的气有时是不均匀的,尤其是飞机做大机动动作时,进气道唇口气流发生分离,造成压气机进口畸变,气流不均匀。
这时发动机的喘振裕度就会减小,加减速又会把一部分喘振裕度消耗掉,也可能造成停车,所以喘振裕度必须足够,对畸变不敏感。
防喘原理防喘就是要解决气流分离,方法是减小攻角,要减小攻角就必须改变叶轮进口处相对速度的方向,从速度三角形可知,就是要通过改变叶轮的圆周速度(即改变转速)和叶轮进口处的绝对速度(包括大小和方向)来实现。