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燃?xì)廨啓C(jī)學(xué)習(xí)筆記--12

2023.09.15

這是多年前學(xué)習(xí)燃?xì)廨啓C(jī)的筆記，整理了一下，僅供參考!如有錯(cuò)誤，歡迎指正。

這燃?xì)廨啓C(jī)筆記是參照多本英文原著閱讀后，自己總結(jié)提煉的，有的可能只是某本書(shū)的片段的引用或引述，自己覺(jué)得有用就記錄下來(lái)了，要問(wèn)那些原版，實(shí)在沒(méi)有記錄…..

此學(xué)習(xí)筆記是僅基于燃?xì)廨啓C(jī)在陸地或海洋基礎(chǔ)的應(yīng)用，記筆記也是提高自己的一種方式。這筆記中偶爾列出了已經(jīng)讀過(guò)或在讀的書(shū)目，需要學(xué)習(xí)的太多了.....共勉??！

壓縮機(jī)Choke：

壓氣機(jī)的Choke點(diǎn)是當(dāng)壓氣機(jī)內(nèi)的氣流在葉片喉道處達(dá)到1馬赫時(shí)，在此情況下氣流將不可通過(guò)壓縮機(jī)。

這種現(xiàn)象在業(yè)內(nèi)通常被稱(chēng)為“石墻”。

階段越多，壓比越高，壓氣機(jī)喘振區(qū)和節(jié)流區(qū)之間的運(yùn)行裕度越小。

高壓多級(jí)軸流壓縮機(jī)圖：

壓縮機(jī)失速，有三種不同的失速現(xiàn)象：

A)旋轉(zhuǎn)失速:

旋轉(zhuǎn)或傳播失速，旋轉(zhuǎn)失速(傳播失速)由覆蓋多個(gè)葉片通道的大失速區(qū)組成，并沿葉片方向傳播旋轉(zhuǎn)和在轉(zhuǎn)子速度的一些分?jǐn)?shù)。

失速區(qū)數(shù)目和傳播速率變化很大，旋轉(zhuǎn)失速為最普遍的失速現(xiàn)象類(lèi)型。

氣流擾動(dòng)導(dǎo)致葉片在其他葉片之前達(dá)到停滯狀態(tài)。這種停滯的葉片不能產(chǎn)生足夠的能量,壓力上升以維持其周?chē)牧鲃?dòng)，并形成有效的流動(dòng)阻塞或流量減少區(qū)。

B)單個(gè)葉片失速:

當(dāng)壓氣機(jī)環(huán)空周?chē)乃腥~片同時(shí)失速時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種失速。

失速傳播機(jī)制：

它似乎葉片排的失速通常表現(xiàn)為某種類(lèi)型的傳播失速，單個(gè)葉片失速是一種例外。

沿著葉柵在葉片上升力的方向。相對(duì)于葉片排，失速以大約一半的速率向下傳播轉(zhuǎn)速;

分流的氣流使緩速流區(qū)以下的葉片失速，并使其上方的葉片失速。

緩速流或者失速區(qū)沿與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反的方向從每片葉片的壓力側(cè)移動(dòng)到吸力側(cè)。

失速區(qū)可覆蓋多個(gè)葉片通道。

葉片級(jí)聯(lián)中的傳播失速：

C)失速喘振

這種現(xiàn)象是由葉片的自激引起的，屬于氣動(dòng)彈性現(xiàn)象。

失速喘振是由于流動(dòng)失速而發(fā)生的現(xiàn)象繞在刀刃上。

葉片失速導(dǎo)致卡門(mén)渦在翼型尾流。每當(dāng)這些漩渦的頻率與自然相吻合時(shí)頻率高的翼型，會(huì)發(fā)生喘振。

失速喘振是壓氣機(jī)葉片故障的主要原因，旋轉(zhuǎn)失速和單葉失速屬于氣動(dòng)現(xiàn)象，失速喘振一種空氣彈性現(xiàn)象。

已經(jīng)確定了幾種類(lèi)型的喘振如下圖所示：

軸流壓縮機(jī)在設(shè)計(jì)工況和非設(shè)計(jì)工況下的性能計(jì)算需要考慮軸流壓縮機(jī)中遇到的各種類(lèi)型的損失，軸流壓氣機(jī)內(nèi)部損失導(dǎo)致效率下降。

損失分為兩組:

(1)轉(zhuǎn)子中遇到的損失;

(2)定子所遇到的損失。

損失通常表示為熱和焓的損失?。。?！

前面提到的損失可以進(jìn)一步描述為:

1. Disc摩擦損失。

這種損失是由于壓氣機(jī)葉片所在的圓盤(pán)表面摩擦造成，這種損失是不同的有不同類(lèi)型的Disc。

2. 沖角的損失。

這種損失是由于空氣的角度和葉片的角度不一致造成的。

損失慘重最小值約為±40°角，此后損耗迅速增加。

3.葉片加載和葉型損失。這種損失是由于邊界層的負(fù)速度梯度引起的流動(dòng)分離。

4. 摩擦損失。這種損失是由于葉片表面和環(huán)壁上的表面摩擦造成的。

5. 間隙損失。這種損失是由于葉片尖端和機(jī)匣之間的間隙造成的。

6. 尾流的損失。這種損失來(lái)自于轉(zhuǎn)子出口處產(chǎn)生的尾流。

7. 定子輪廓和表面摩擦損失。這種損失來(lái)自表面摩擦和進(jìn)入定子的氣流的攻角。

8. 出口損失。這種損失是由于動(dòng)能頭離開(kāi)定子造成的。

下圖顯示各種損失作為流量的函數(shù)。

請(qǐng)注意！??！

當(dāng)流量接近喘振條件時(shí)，壓縮機(jī)效率更高，軸流壓氣機(jī)級(jí)的損失。

下回接著聊燃?xì)廨啓C(jī)那點(diǎn)事，關(guān)于燃?xì)廨啓C(jī)的軸流壓縮機(jī)新發(fā)展......

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