压气机原理--喘振
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9E燃气轮机压气机振动原因及防喘放气阀的控制逻辑技术优化摘要:压气机担负着空气压缩循环输送的任务,压气机在运行过程中,由于某些原因,易造成机组的振动,严重时会造成机组的损坏,影响生产。
如何能快速准确的找到振动故障成为大家关注的课题,本文通过介绍几种振动的影响因素,对振动进行分析,通过有效的方法进行综合分析找到振动的真正原因。
另外,对燃气轮机的防喘放气阀控制逻辑进行了优化,更能保证机组的稳定运行。
关键词:燃气轮机;压气机;防喘放气阀;控制逻辑1引言早在上世纪80年代,国际上就出现了以天然气为原料的燃气发电机组,经过多年的改进和发展,为降低氮氧化物排放、保护环境、提高能源利用效率,采用天然气作为燃料的燃气—蒸汽联合循环发电供热机组得到广泛利用。
压气机、燃烧器、透平是燃气轮机的三大部件。
轴流式压气机是一种高转速、高功率,并且是精密度极高的动力机械,它旋转运行时将空气压缩送入燃烧器,与天然气混合后燃烧,高温烟气在透平内膨胀做功,使燃气轮机旋转带动发电机发电,其稳定高效运行对于发电企业来说至关重要。
但由于某些原因,压气机很容易引发振动,给设备和生产运行带来危害。
因此,准确快速诊断故障原因是很重要的,对保证压气机的可靠平稳运转具有重要的意义。
2压气机发生振动的原因分析压气机的汽缸的总体结构可以分为三部分,进气缸、气缸和排气缸。
在压气机的入口部位安装导叶,设置的导叶的主要目的是调整透平机排汽的温度、预防压气机的喘振发生。
压气机发生振动的因素主要有以下几个方面:2.1转子不平衡造成转子不平衡的原因主要有以下原因:设计问题,几何形状设计不对称导致重心不在旋转中心线上,存在偏移量;材料缺陷,材料内部结构不均一、厚薄不一致,运行过程中磨损程度不一等;加工与装配误差;压气机进口空气过滤器的效果差,叶片出现积灰、锈蚀、结垢等,导致叶轮不平衡。
2.2转子不对中转子不对中主要分为三种:平行不对中、角度不对中、组合不对中。
造成转子不对中的因素有:设计因素,关于热膨胀的设计与实际存在误差;检修过程或者安装过程的对中误差。
压气机喘振边界线
压气机是一种常见的工业设备,它的主要功能是将气体压缩在一个压缩室中,提高其压力和温度,以便进行后续的工艺过程。
然而,在压气机的运行过程中,可能会出现一种叫做喘振的现象,这会影响到压气机的性能和稳定性。
喘振是指压气机在特定的运行条件下发生的振荡现象。
这个现象通常在一个特定的压力比下出现,当这个压力比超过一定的数值时,就会引发喘振。
喘振会导致压气机的性能下降,甚至会引起机械故障。
为了避免喘振现象的出现,需要对压气机进行喘振边界线的研究和分析。
喘振边界线是指压气机在特定的运行条件下,能够避免喘振的最大压力比。
通过对压气机的运行参数进行详细的分析和模拟,可以确定出喘振边界线,并进行相应的调整和优化,以保证压气机的正常运行和高效性能。
在喘振边界线的研究中,需要考虑多个因素,包括压气机的结构和工作原理、气体流动的特性、运行参数的影响等。
通过对这些因素进行综合分析和优化,可以得到一个更加合理和准确的喘振边界线,从而提高压气机的稳定性和性能。
总之,喘振是压气机运行中常见的振荡现象,通过对喘振边界线的研究和分析,可以有效地避免和解决喘振问题,保证压气机的正常运行和高效性能。
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压气机发生喘振的物理过程压气机是一种用于将气体压缩的设备,它在工业生产中起到至关重要的作用。
然而,在使用过程中,有时会发生喘振现象,这对设备的正常运行和工作效率都会产生负面影响。
喘振是指压气机在工作过程中出现的不稳定振动现象,通常伴随着噪音和能量损失。
本文将从物理过程的角度来探讨压气机发生喘振的原因和机理。
喘振的发生与压气机内部的流体动力学过程密切相关。
在压气机中,气体经过一系列的叶轮和蜗壳等部件,受到动力机构的驱动,被压缩和排出。
在正常工作状态下,气体的流动是稳定的,压力和流速都在一定范围内波动。
然而,当某些因素引起流动不稳定时,就会导致喘振的发生。
喘振的原因可以分为两类,一类是外部扰动引起的,另一类是内部不稳定性引起的。
外部扰动主要包括进气扰动和出口阻力扰动。
进气扰动是指进气系统中的涡流、涡脱落等不规则气流现象,这些扰动会通过叶轮和蜗壳传递到压气机内部,引起流动不稳定,进而导致喘振的发生。
出口阻力扰动是指压气机出口处的阻力突然变化或不均匀分布,这会导致气体流动不稳定,并引起喘振。
内部不稳定性是指压气机内部的流动自身存在的不稳定性。
在压气机中,气体流动存在着许多复杂的物理现象,如层流、湍流、分离等。
当流动速度、压力等参数发生变化时,这些物理现象可能会相互作用,产生不稳定振动。
这种不稳定性在一定条件下会造成压气机喘振。
除了以上两类原因,压气机本身的结构和工作状态也会影响喘振的产生。
例如,叶轮的几何形状和叶片的角度、叶轮和蜗壳之间的间隙等,都会对气体流动产生影响。
如果这些参数设计不合理或存在缺陷,就会增加压气机发生喘振的风险。
总结起来,压气机发生喘振是由于外部扰动和内部不稳定性相互作用的结果。
外部扰动可以通过改进进气系统和出口阻力的设计来减小;内部不稳定性则需要通过优化压气机的结构和工作状态来解决。
此外,定期维护和检修压气机也是预防喘振的重要措施,及时发现和修复存在的问题,保证设备的正常运行。
在实际工程应用中,喘振的发生会给生产过程带来很大的困扰和损失。
压气机喘振的原理压气机喘振,普遍存在于二元喉管流(比如喷气发动机、压气机)的流动过程中,是一种类似“呼吸”的现象。
在高速气体穿过方管时,由于气体的压力改变和阻力作用,流动状态会出现波动和不稳定,进而导致了压力和速度的“迂回振荡”。
压气机的喘振现象来源于流动不稳定性,流动不稳定性是指当流体穿越限制边界时,受到各种扰动的影响,流体在某些条件下会表现出不确定的振荡现象。
喘振是流动不稳定性现象的一种,通常伴随着能量的积累和释放。
当流动受到鼓风等外部扰动时,流动状态就会开始出现小幅度的振荡或波动。
如果这种紊乱能量超过流体分子能量的二倍,就会发生机械振荡,也就是喘振现象。
压气机喘振的发生,通常是由于压气机整体输出功率和自身阻力之间的失衡所引发的。
当压气机输出流量偏大,而压力不足时,气体内部就会发生空气“空心化”现象,即流场内部产生低气压的空洞,导致压气机端面的倒流。
这会使得叶栅的进风和出风端面产生流量不匹配,造成叶栅上下流前后的不稳定压力差,进而引发气体的迂回振荡和波动。
叶片振动会造成压缩机叶片间隙的变化和非均匀冲击波的进一步扩散,进而加大压缩机的振荡幅度,形成了压气机的喘振现象。
针对压气机喘振现象的防止措施包括调整流量平衡、增加阻尼、改变叶栅几何结构等。
调整流量平衡是指增加输出压力,减小流量过载,防止产生过多的倒流。
增加阻尼是指将阻尼材料添加到振荡部位,以防止流动振荡引起喘振。
调整叶栅几何结构是指对其进行形状优化,减少波动能量的生成和传播,并能有效提高流场的稳定性。
总之,压气机喘振是一种常见的流体力学现象,对于压气机的正常运行和性能影响很大。
采取一定的措施,针对性地解决或减少流动不稳定性,能够有效地降低叶栅振荡和压气机的喘振现象发生。
毕业设计(论文)论文题目:压气机喘振的原因分析及防治措施所属系部:指导老师:职称:高工学生姓名:班级、学号:专业:航空机电设备维修毕业设计(论文)进度计划表本表作评定学生平时成绩的依据之一。
压气机喘振的原因分析及防治措施【摘要】本论文主要阐述了航空发动机喘振的原因与防治措施。
发动机作为飞机的心脏被誉为“工业之花”它直接影响飞机的性能、可靠性及经济性而发动机的喘振就是发动机的所有故障中最常见也是最有危害性的一个。
现就从喘振的形成发生的条件预防措施及使用维护中注意的事项做以浅析。
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。
关键词:航空发动机喘振预防措施预防措施超温熄火停车Abstract: This thesis describes the aviation engine surge causes and prevention measures. Aircraft engine as the heart, known as "the flower industry", which directly affect aircraft performance, reliability and economy, while the engine surge is all engine failure is the most common but also the most hazardous one. From now on surge formation, occurring conditions,preventive measures and precautions in the use and maintenance to do with Analysis. Airflow compressor surge is occurring along the axial direction of the compressor, low frequency,high amplitude oscillation phenomenon. This low-frequency high amplitude oscillations of air is a source of great centrifugal force, it causes the engine parts of the intense mechanical vibration and thermal side-temperature, and in a very short time result in serious damage to the mechanical parts, Therefore, in any state are not allowed to enter the compressor surge zone work.Key words:Aircraft engine surge PRECAUTIONS overtemperature shutdown Parking目录1 概述 (3)2 喘振的认识 (5)2.1压气机工作原理 (5)2.1.1基元级速度三角形 (5)2.1.2增压原理 (6)2.2喘振的定义 (7)2.3喘振的表现及危害 (8)2.3.1案例 (8)3 造成发动机喘振的原因 (10)3.1气流分离 (10)3.2叶片槽道的扩压性 (11)3.3旋转失速 (12)3.3.1旋转失速的定义: (12)3.3.2低速气流区的生成: (12)3.3.3旋转失速分类: (12)3.3.4旋转失速的主要特征: (12)3.3.5旋转失速的影响: (12)3.3.6旋转失速与喘振的关系: (13)4 喘振的预防及应采取的措施 (14)4.1通过改进发动机结构设计来预防喘振 (14)4.2通过设计喘振控制系统来防止喘振的发生 (14)4.2.1喘振控制系统常用的防止喘振方法: (14)4.2.2可旋转导向叶片 (15)4.2.3控制供油规律 (16)4.3正确操作,精心维护发动机,也能避免喘振的发生 (16)4.4战斗机发射武器时发动机喘振采取的措施 (17)4.5飞行过程中发动机喘振采取的措施 (17)4.5.1 副油路节流嘴直径(压降)对主调节器的影响 (17)4.5.2 升压限制器投入工作点对防喘切油的影响 (18)4.5.3 定压源不稳定对防喘切油过程的影响 (18)4.5.4 副油路节流嘴直径改变对主油路节流嘴影响 (18)4.5.5 层板节流器流量对防喘切油的影响 (18)结束语 (3)谢辞 (4)文献 (5)1 概述近几十年来,随着航空事业的发展,飞行器的安全性和可靠性越来越引起人们的重视,特别是民用客机,一旦发生故障,轻则影响飞机的性能,重则机毁人亡,后果不堪设想。
压气机防喘振措施嘿,小伙伴们,今天咱们来聊聊压气机的防喘振措施。
你们知道吗,压气机喘振可是个大问题,就像是咱们跑步时突然喘不过气来一样,压气机也会出现这种情况,不过它的“喘”可是会直接影响到整个机器的运行哦!要想防止压气机喘振,咱们得从它的工作原理说起。
压气机啊,就像是个大力士,得不停地吸气、压缩、再排气,才能维持机器的正常运转。
但是呢,有时候它吸进的空气太多或太少,就会导致内部的压力不稳定,从而产生喘振现象。
所以啊,咱们得想点办法,让它吸进的空气量刚刚好。
第一个妙招,就是中间放气。
这就像是咱们吃饭,吃撑了就得松松裤腰带,让肚子舒服点。
压气机也一样,当它吸进的空气太多时,咱们就打开放气阀,让一部分空气溜出去,这样它的压力就不会太高了。
当然啦,这个放气阀得是个智能的家伙,得知道什么时候该开、什么时候该关,不然咱们可就亏大了,毕竟放出去的可都是白花花的能量啊!第二个妙招,是改变压气机的进口叶片角度。
这就像是咱们开车,遇到上坡就得加大油门,让车子更有劲。
压气机也一样,当它吸进的空气量不够时,咱们就调整进口叶片的角度,让空气更容易被吸进去。
这样一来,压气机就能吸到足够的空气,保持稳定的运行啦!第三个妙招,是双转子或三转子设计。
这就像是咱们团队合作,每个人都有自己的特长,相互配合才能完成任务。
压气机也一样,采用双转子或三转子设计后,每个转子都有自己的工作范围和最佳转速。
这样一来,无论机器运行在什么状态下,都能找到最合适的转子来配合工作,避免喘振现象的发生。
好啦,今天咱们就聊到这里啦!希望这些防喘振措施能帮到大家,让咱们的压气机都能健健康康地运行!记得哦,机器也是咱们的“小伙伴”,得好好照顾它们才行!。
喘振是透平式压缩机也叫叶片式压缩机在流量减少到一定程度时所发生的一种非正常工况下的振动;离心式压缩机是透平式压缩机的一种形式,喘振对于离心式压缩机有着很严重的危害离心式压缩机发生喘振时,典型现象有:1压缩机的出口压力最初先升高,继而急剧下降,并呈周期性大幅波动;2压缩机的流量急剧下降,并大幅波动,严重时甚至出现空气倒灌至吸气管道;3拖动压缩机的电机的电流和功率表指示出现不稳定,大幅波动;4机器产生强烈的振动,同时发出异常的气流噪声; 5离心机在极端部分负荷、冷却有问题时会发生目前来说解决喘振常用的方法:①在压气机上增加放气活门,使多余的气体能够排出;②使用可调节式叶片;③确保压气机足够流量;喘振的内部原因当气体流量减少到一定程度时,压缩机内部气流的流动方向与叶片的安装方向发生严重偏离,使进口气流角与叶片进口安装角产生较大的正冲角,从而造成叶道内叶片凸面气流的严重脱离;此外,对于离心式压缩机的叶轮而言,由于轴向涡流等的存在和影响,更极易造成叶道里的速度不均匀,上述气流脱离现象进一步加剧;气流脱离现象严重时,叶道中气体滞流,压力突然下降,引起叶道后面的高压气流倒灌,以弥补流量的不足和缓解气流脱离现象,并可使之暂恢复正常;但是,当将倒灌进来的气体压出时,由于流量缺少补给,随后再次重复上述现象;这样,气流脱离和气流倒灌现象周而复始地进行,使压缩机产生一种低频高振幅的压力脉动,机器也强烈振动,并发出强烈的噪声,管网有周期性振荡振幅大频率低并伴有周期性吼叫声,压缩机振动强烈机壳轴承均有强烈振动并发出强烈的周期性的气流声,由于振动强烈轴承液体润滑条件会遭到破坏,轴瓦会烧坏转子与定子会产生摩擦碰撞密封元件将严重破坏;离心式压缩机在生产运行过程中有时会突然产生强烈振动气体介质的流量和压力也出现大幅度脉动并伴有周期性沉闷的呼叫声以及气流波动在管网中引起的呼哧呼哧的强噪声这种现象通称为压缩机的喘振工况,压缩机不能在喘振工况长时间运行一旦压缩机进入喘振工况操作人员应立即采取调节措施降低出口压力或增加入口流量使压缩机工况点脱离喘振区实现压缩机的稳定运行;从上述分析可以看出喘振不仅与叶轮流道中气体的旋转脱离有关而且与管网容量有密切关系管网容量愈大喘振的振幅也愈大,振频愈低管网容量愈小则喘振的振幅就小喘振频率愈高这就是喘振的内部原因;。
喘振是发动机的一种不正常的工作状态,是由压气机内的空气流量和压气机转速偏离设计状态过多而引发的。
喘振是发动机的致命故障,严重时可能导致空中停车甚至发动机致命损坏。
衡量发动机喘振性能的指标叫"喘振裕度",就是说发动机的进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。
早期的轴流式压气机多数为单转子轴流式压气机,即各级压气机是安装在同一根传动轴上、由同一个涡轮驱动并以相同转速工作的。
这种压气机结构比较简单,但是当单转子的发动机在工作中转数突然下降时(比如猛收小油门),气流的容积流量过大而形成堵塞,从而导致前面各级(低压压气机)叶片处于小流量大攻角的工作状态。
这时,就像飞机在大攻角飞行时出现失速一样,气流从压气机叶片后部开始分离,这种分离严重到一定程度,就会出现喘振。
在单转子轴流式压气机中,为了降低低压部分在这种情况下的攻角,只好在压气机前加装可调导流叶片以降低气流攻角,或者在压气机的中间级上进行放气,即空放掉一部分已经增压的空气来减少压气机低压部分的攻角。
为了提高压气机的工作效率并增加发动机喘振裕度,人们想到了用双转子来解决问题。
即让发动机的低压压气机和高压压气机工作在不同的转速之下,这样低压压气机与低压涡轮联动形成低压转子,高压压气机与高压涡轮联动形成高压转子。
由于低压压气机和高压压气机分别装在两个同心的传动轴上,当压气机的空气流量与转速前后矛盾时,它们就可以自动调节。
推迟了前面各级叶片上的气流分离,从而增加了喘振裕度。
然而双转子结构的发动机也并不是完美的。
在双转子结构的涡扇发动机上,由于风扇通常和低压压气机联动,风扇为迁就压气机而必须在高转数下运行,高转数带来的巨大离心力就要求风扇的叶片长度不能太长,涵道比自然也上不去,而涵道比越高的发动机越省油。
低压压气机为了迁就风扇也不得不降低转数和单级增压比,单级增压比降低的后果是不得不增加压气机风扇的级数来保持一定的总增压比。
TECHNOLOGY科技纵横2010.4CHINA EQUIPMENT【摘要】在Y12型飞机地面开车的时候,从慢车加速到大功率时,偶尔发动机的声音由尖哨转变为低沉;发动机的振动加大;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;严重时会发生放炮偶尔会听到些异常声。
这就是所谓的发动机发生了喘振。
而对于涡轮螺旋桨发动机来说,喘振在压气机工作中危害很大,对于工作人员有些原理,发生原因不很清楚,解决办法也很棘手。
本文对Y12型飞机压气机结构工作原理喘振原理加以分析说明。
对工作中出现的故障从理论角度加以解释,从而使解决这方面问题有所借鉴。
【关键词】喘振压气机发动机流量攻角叶栅1.Y12型飞机发动机简介Y12型飞机的发动机是采用加拿大惠普公司生产的PT6A--27涡轮螺旋桨发动机。
最大应急功率为680SHP 轴马力,最大Ng 为38100rpm 。
它的压气机是三级轴流,一级离心,增压比为7:1.它的轴流压气机由转动件和静子件组成。
转动件包括转子叶片(工作叶片轮盘和轴,被支撑在前后轴承上,静子件包括静子叶片(导向叶片和机匣。
在三级转子中,第一级转子由钛合金制成,44个叶片,第二、第三级转子是不锈钢制成,有40个叶片。
转子叶片是用楔形接合法安装到各自的圆盘中。
2.压气机工作原理2.1基元级速度三角形轴流压气机有多级组成,每级由一圈转子和静子级成。
如果我们用某直径的圆柱面截取压气机的一个级,并展为平面,即得一个由两排平面叶栅组成的基元级。
基元级是构成压气机的基本元素。
当气流经过动叶栅(转子,在它的前后构成两个速度三角,如图aV 表示绝对速度,w 为相对速度,u 为转子轮缘速度由于轴流压气机级的增压比小,且在级的前后流程通道尺寸径向尺寸逐渐缩小,所以可假定在级的进出口的轴向分速不变,即V 1a =V 2a =V 3a 。
如再假定V 1、V 3方向一致。
就可把叶轮前后的两个速度三角形画在一起。
如图b 。
第二章增压器喘振的机理增压器喘振是发生在离心式压气机部分的。
当压气机的流量小到一定值后,气体进入工作叶轮和扩压器的方向偏离设计工况,叶片背面气流出现分离并且不断扩大,同时产生强烈的脉动并有气体倒流,引起压气机气流的流量、压力出现波动,导致压气机产生强烈的振动并发出异常的响声。
喘振是压气机的固有特性,增压器工作时应尽量避免发生喘振。
在叶片扩压器进口处,气流速度可分解为相互垂直的圆周分速度和径向分速度。
当气流相对叶片的转速一定而流量变化时,气流的圆周分速度是不变的,而径向分速度是变化的。
当空气流量小于设计值时,气流径向分速度减小,气流速度也随之减小,其方向也偏离设计值,导致气流进入叶道时,撞击叶片前缘的凸面,而在凹面上产生气流的分离。
如图2-1中(c)所示。
9图2-1在叶轮进口处,气流速度同样可分解为相互垂直的圆周分速度和径向分速度。
当气流相对叶片的转速一定而流量变化时,气流的圆周分速度是不变的,而轴向分速度是变化的。
当空气流量小于设计值时,气流轴向分速度减小,气流相对于叶轮的速度也随之减小,其方向和叶片的构造角之间形成一个负冲角,导致气流进入叶道时,撞击叶片前缘的凹面前缘,而在凸面上产生气流的分离。
如图2-2中(c)所示。
图2-110在设计流量下,如两图(a)所示,气流平顺地流进叶片前缘和扩压器,气流与叶轮叶片、扩压器既不发生撞击,也不发生分离。
当流量大于设计流量时,如两图(b)所示,气流在叶轮叶片前缘冲向叶片的凸面,与叶片的凹面发生分离;在扩压器中气流冲向叶片的凹面,与叶片的凸面发生分离。
但是,由于叶轮叶片的转动压向气流分离区,扩压器中气流的圆周向流动压向气流分离区,气流分离区受到限制,不致随流量的增加而过分地扩大。
当压气机的工作情况正常时,随着空气流量减少到一定程度,在压气机的通流部分开始产生旋转脱离现象。
假如空气流量继续减小,旋转脱离就会强化和发展,当它发展到某程度后,由于气流强烈脉动,就会使压气机的出口压力突然下降。
压气机喘振计算公式(一)压气机喘振计算公式1. 喘振频率计算公式喘振频率是压气机运行时出现的共振现象,可以使用以下公式进行计算:f = n * RPM / 60其中,f为喘振频率,n为喘振级数,RPM为压气机的转速。
例如,假设压气机转速为3000转/分钟,喘振级数为2,则喘振频率可以计算为:f = 2 * 3000 / 60 = 100 Hz2. 喘振振幅计算公式喘振振幅是压气机喘振过程中某个参数的振动幅度,可以使用以下公式进行计算:A = (Vmax - Vmin) / 2其中,A为喘振振幅,Vmax为参数的最大值,Vmin为参数的最小值。
例如,假设某个压气机参数的最大值为10,最小值为2,则喘振振幅可以计算为:A = (10 - 2) / 2 = 43. 喘振指数计算公式喘振指数是衡量压气机喘振严重程度的参数,可以使用以下公式进行计算:CI = (A * 100) / Vav其中,CI为喘振指数,A为喘振振幅,Vav为参数的平均值。
例如,假设某个压气机参数的平均值为6,喘振振幅为4,则喘振指数可以计算为:CI = (4 * 100) / 6 = %4. 喘振频率界限公式喘振频率界限是指压气机所能承受的最高喘振频率,可以使用以下公式进行计算:flim = (CriticalSpeed / RPM) * 60其中,flim为喘振频率界限,CriticalSpeed为压气机的临界转速。
例如,假设某台压气机的临界转速为10000转/分钟,实际运行转速为3000转/分钟,则喘振频率界限可以计算为:flim = (10000 / 3000) * 60 = 200 Hz5. 喘振振幅界限公式喘振振幅界限是指压气机所能承受的最大喘振振幅,可以使用以下公式进行计算:Alim = Vlim - Vav其中,Alim为喘振振幅界限,Vlim为参数的临界值,Vav为参数的平均值。
例如,假设某个压气机参数的临界值为12,平均值为6,则喘振振幅界限可以计算为:Alim = 12 - 6 = 6以上是关于压气机喘振计算的几个常用公式以及计算示例。
9E燃机压气机防喘设备及其故障检修措施探析燃机压气机是燃机系统中的一部分,其主要作用是将压缩空气送入燃烧室进行燃烧。
由于燃机压气机在运行过程中容易出现喘振现象,影响燃机的正常工作,所以需要安装相应的防喘设备。
一、燃机压气机的喘振现象当燃机压气机在运行过程中,如果空气压力变动过大,就会产生喘振现象。
喘振是指燃机压气机在运行过程中,因流量不稳定或振荡引起的压力放大现象。
喘振会导致燃机工作不稳定,甚至会造成燃机停机,给生产造成巨大损失。
为了防止燃机压气机发生喘振现象,需要安装相应的防喘设备。
常见的防喘设备主要有以下几种:1、涡流控制器涡流控制器是一种简单、有效的防喘设备。
它通过利用压气机的气流特性,增加气体旋转运动,形成涡流,从而消耗能量,降低空气的压力波动。
2、多极电极引导器多极电极引导器是一种利用电场强制振动气体,改变气流方向的装置。
在气体通过电极引导器时,电场会对气体电荷施加力,使气体摆动,并且改变其流向。
3、防止喘振垫片防止喘振垫片是一种类似于阀门的装置,能够控制气体流动方向和流速,通过改变气体流动状态来防止喘振发生。
三、喘振故障检修措施如果燃机压气机出现喘振问题,需要及时采取故障检修措施,防止事故发生。
常见的喘振故障检修措施主要有以下几种:1、调整气体进口角度如果燃机压气机出现喘振问题,可以通过调整气体进口角度的方式来改善气体流动状态,从而避免喘振发生。
2、检查排气系统排气系统是燃机压气机的关键组成部分,如果排气系统存在堵塞或损坏,就会导致气体无法顺畅排出,引起喘振现象。
因此,需要检查排气系统是否正常。
3、清理压气机内部如果燃机压气机内部存在堆积的灰尘或杂物,也会导致气流不稳定,引起喘振现象。
此时需要清理燃机压气机内部,恢复正常的气流状态。
总之,燃机压气机防喘设备的安装和喘振故障检修措施的采取,对于燃机的正常工作具有至关重要的意义。
只有加强管理,完善措施,才能确保燃机系统的安全运行。
喘振裕度压气机的设计技术要求一、引言在航空发动机中,压气机是至关重要的部件之一,它负责将空气压缩并输送至燃烧室,为发动机提供动力。
然而,压气机的运行过程中,喘振是一个常见的问题,它会影响发动机的性能和稳定性。
为了解决这一问题,压气机的设计过程中引入了喘振裕度这一概念,本文将详细介绍其设计技术要求。
二、喘振概述喘振是压气机的一种失速现象,当气流进入压气机后,受到的阻力逐渐增大,使得气流的速度下降,直至停止。
随着流量的逐渐减少,流速会继续下降,最终形成一种强烈的、周期性的气流震荡。
这种震荡会对发动机的稳定性和性能产生严重的影响。
三、喘振裕度定义喘振裕度是指在压气机的性能曲线中,喘振发生时所允许的最大压力损失或流量损失。
它反映了压气机对喘振的承受能力,是衡量压气机设计是否合理的重要指标。
喘振裕度越大,说明压气机对喘振的承受能力越强,反之则说明压气机的设计存在缺陷。
四、设计技术要求1. 流道设计:流道设计是压气机设计的基础,它决定了气流在压气机中的流动方式。
为了提高喘振裕度,流道设计应尽可能地减少气流阻力,避免产生涡流和死区。
同时,流道的形状和尺寸也需要根据发动机的特性进行调整,以达到最佳的压缩效果。
2. 叶片布局:叶片的布局对于压气机的性能和喘振裕度有重要影响。
为了减少气流阻力,叶片应均匀分布在整个流道中,同时注意叶片之间的距离和角度,避免气流形成涡流。
此外,为了防止喘振的发生,可以在某些叶片上设置可调节的叶片角度,以适应不同工况下的气流特性。
3. 稳定性分析:稳定性分析是压气机设计的重要环节,它可以帮助确定压气机的稳定运行范围。
通过模拟和分析不同工况下的气流特性,可以得出喘振裕度的范围,从而为设计提供参考。
在稳定性分析中,还需要考虑其他因素的影响,如发动机的转速、温度和压力等。
4. 试验验证:试验是验证压气机设计是否符合要求的重要手段。
通过进行试验测试,可以验证喘振裕度的范围是否符合预期,以及压气机的性能是否达到要求。
压气机喘振基本原理及控制手段研究摘要:压气机喘振是燃气机组运行中可能出现的损害较大的異常工况。
由此,本文首先对压气机喘振机理与形成因素进行分析,然后阐述避免压气机出现喘振故障的措施,最后论述北京京能未来燃气热电有限公司防止压气机喘振的限制器及财务的保护措施。
关键词:压气机;喘振压比;IGV燃机的轴流式压气机主要在燃气轮发电机组处于额定转速下运行。
若未达到额定转速,压气机前几级往往会承载极高的空气动力负荷,从而使气流在动叶叶背处发生分离导致流速下降,受到超负荷的压气机就不能再生成必须的升压,会出现被称作压气机的喘振现象。
喘振发生时,压气机的输出会变得不稳定,压气机出口压力产生周期性波动,燃气发电机产生剧烈振动,这些压力波动同时产生脉冲性噪声。
燃气发电机出现振动且压力波动产生脉冲性噪声,很容易导致压气机叶片因交变弯曲应力而损坏,甚至还会引发叶片断裂的事故。
1压气机喘振机理与形成因素1.1压气机喘振机理喘振问题的产生和气流脱离问题具有较大关联。
因为叶轮不断旋转,气流脱离问题会逐渐蔓延到全部压气机通道,导致通道堵塞,而前方气流堵塞会造成出口反压降低,若是出口反压过低,堵塞解除时容易使拥堵气流瞬间涌出,进入压气机的空气流量大于压气机后方允许排除的流量,反压立即增加,导致压气机中再次形成气流堵塞现象。
气流交替堵塞、畅通,从而造成压气机点沿共同工作线逐渐下移,越过喘振边界,由此,燃气轮机出现喘振现象。
1.2压气机喘振形成的因素导致压气机出现喘振现象的主要因素是偏离设计工况、操作失误、气流堵塞和环境因素等。
1.2.1偏离设计工况。
启停状态下,若气体流量降低到某一范围,则可能出现气流脱离问题而导致旋转失速。
如果体积流量持续降低,会造成旋转失速逐渐严重,如此一来,压气机内很容易产生喘振现象。
1.2.2防喘放气阀没有打开。
启停状态下,压气机中的空气流量与压力变化存在较大差距的情况下,防喘阀借助对进出口气流量进行调节来避免喘振现象的出现。