压气机原理喘振
浅析什么是喘振-离心式压缩机为什么会发生喘振
浅析什么是喘振/离心式压缩机为什么会发生喘振
什么是喘振
喘振是流体机械及其管道中介质的周期性振荡，是周期性吸入和排出激发下介质的机械振动。
在离心式空气压缩机中，喘振是压缩机运行中常见的故障之一，也是旋转失速的进一步发展。
当离心式压缩机的负荷降低到一定程度时，压缩气体将在叶轮的非工作面上形成分离质量，导致冲击损失急剧增加，不仅增加了流量损失，而且降低了效率，但也导致空气从管道网络流回压缩机，引起机身强烈振荡，并引起“哮喘”或“哮喘”。
“咆哮”声，这种现象被称为离心式压缩机的“浪涌”。
浪涌引起的机械振动频率和振幅与管网的体积密切相关。
管网的体积越大，浪涌频率越低，振幅越大。
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。
目前来说解决喘振常用的方法有三种：
1、在压气机上增加放气活门，使多余的气体能够排出。
2、使用双转子或三转子压气机。
3、使用可调节式叶片。
理论上的偶就说了，喘振的发生区间可以在工况曲线上找到。
主要产生原因：
1、蒸发压力过低，或者蒸发温度过低
引起这个的可能是回水温度低了，导致导叶开度迅速降低以致于压缩机的出口压力和冷凝压力接近，或者节流装置堵塞导致蒸发器里的液态冷媒不足以支持压缩机持续的像冷凝器输出高压气态冷媒。
2、冷凝压力过高，或者冷凝温度过高。
压气机发生喘振的物理过程
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。
压气机防喘措施
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！。
压气机喘振机理及防喘措施研究
收 稿 日期 ：２００７— １１ Ｏ６ 作 者 简 介 ：谢 彦文 （１９７９一）．女 ，２００５年 毕 业 于 西 北 工业 大 学 流 体机 械 与工 程 专 业 ，获硕 士学 位 ，目前 主要 从 事 燃 气 轮 机设 计 开 发 工 作 。
维普资讯
文 献 标 识 码 ：Ａ
文章 编 号 ：１６７２～５５４９（２００８）０２～００９４—０６
Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｎ Ｃｏｍ ｐｒｅｓｓｏｒ Ｓｕｒｇｅ Ｍ ｅｃｈａｎｉｓｍ ａｎｄ Ａｎｔｉ－Ｓｕｒｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ
ｘ ＩＥ Ｙｎｎ— ｅｎ，ＣＵ ｌ Ｙｎ０一ｘｉｎ，ＧＵ Ｗ ｅｉ，Ｈ ＵＡ ＮＧ Ｚｈｉ—ｈｕｉ
喘振和旋转失速裕度等稳定性问题是压气机设计者所关心的主要问题之一为提高压气机稳定工作范围本文通过对叶片基元级速度三角形的分析详细探讨了压气机喘振产生的机理以及压气机喘振时的特征表现并在此基础上介绍了4种常用的轴流压气机防喘措施深入分析每一种防喘措施的工作原理总结了各种防喘措施的优缺点和适用范围
第 ３７卷 第 ２期 ２００８年 ６月
第 ２期
热 力 透 平
９５
生 在 多级 压 气机 中 ，其 主要 特征 为 ： （１）频 率较低 ，通 常 只有几 赫兹 或几 十赫 兹 ； （２）振 动 强 度 和 幅 度很 大 ，主 要 表 现 为 高 压
力和强 烈 的流动 波动 。 喘振 的后果 严 重 ，一 旦 压 气机 进 入 喘振 状 态
（Ｄｅｓｉｇｎ ＆ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｅｑｕｉｐｍ ｅｎｔ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｔｕｒｂｉｎｅ Ｗ ｏｒｋｓ， Ｓｈａｎｇｈａｉ ２００２４０。Ｃｈｉｎａ）
喘振喘振裕度防喘措施
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。
航空发动机的喘振
3
喘振的预防和控制
喘振的预防和控制
防喘 为保证涡轮发动机在所有瞬态和稳态工作条件下都不发生喘振, 就需要从改进发动机结构设计和设计防喘控制系统入手,使涡轮 发动机有较大的喘振裕度
喘振边界
喘振的预防和控制
防喘措施
1、采用双转子或三转子结构。 压气机工作状态偏离设计值时,双转子或三转子发动机的高低压 转子会自动地调整转速,用通过改变动叶的切线速度的办法来改 变工作叶轮进口处气流的相对速度方向，以减小攻角，达到防喘 的目的。
目录
1
喘振的概述
2
喘振的发生机理
3
喘振的预防和控制
3、进口可转倒流叶片和可转整流叶片
喘振的发生机理 3、进口可转倒流叶片和可进口处会产生气流分离现象。 2、压气机中间级放气。 说白了喘振也就是由于压气机在非设计状态下工作时，叶栅上气流分离，使流动不畅，造成气流流动时而堵塞时而通畅的周期往复性
喘振的预防和控制
其它防喘措施
4、压气机可变进口通道面积 5、机匣处理 6、控制供油规律 7、正确操作, 精心维护发动机
谢谢
攻角的概念
喘振的发生机 理
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发动机的喘振
ZZ
目录
1
喘振的概述
2
喘振的发生机理
3
喘振的预防和控制
一、喘振的概述
概述
航空发动机是飞机的心脏, 而发动机的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, 甚至造成发动机的严重损坏，是 发动机的所有故障中最有危害性的一个，是对民用客机安全以及 整个航空事业发展的巨大威胁。
振4、荡压现气基象机。元可变级进口速通度道面三积 角形
这时,气流将冲向叶片凸面(背面) ,形成负攻角( i < 0)。 压气机喘振是指非正常工况下气流沿压气机轴线方向发生的低频率（通常有几赫或十几赫）、高振幅(强烈的压强和流量波动)的气流振 荡现象。
PT6A_27型发动机压气机喘振问题的分析(精)
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 。
压气机喘振基本原理及控制手段研究
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。
压气机喘振计算公式
压气机喘振计算公式
压气机喘振计算公式是用于评估压气机系统中的喘振现象的数学公式。
喘振是指压气机在运行过程中出现的不稳定振动，可能导致设备损坏或性能下降。
常用的压气机喘振计算公式包括压气机的喘振幅度和喘振频率的计算公式。
这些公式通常基于压气机系统的动态特性和气压脉动的分析。
喘振幅度的计算公式通常基于喘振振动的最大振幅和压气机系统的运行参数。
一种常见的计算公式是：喘振幅度 = 最大振动幅值 / （方均根值 ×运行参数）。
其中方均根值是指喘振振动的均方根值，表示喘振振动的整体强度。
喘振频率的计算公式则通常基于喘振振动的周期性特征和压气机系统的运行频率。
一种常用的计算公式是：喘振频率 = 振动周期 / 运行频率。
其中振动周期是指喘振振动的周期长度，运行频率是指压气机系统的运行频率。
需要注意的是，压气机喘振计算公式的选择和应用应根据具体的压气机系统特点和运行条件进行调整。
不同类型的压气机和运行参数可能需要不同的数学模型和公式。
综上所述，压气机喘振计算公式是用于评估压气机系统喘振现象的数学公式，包括喘振幅度和喘振频率的计算。
这些公式可帮助工程师分析和诊断压气机系统的喘振问题，以便采取相应的措施来减少喘振对设备性能和安全的影响。
压气机喘振裕度预留
压气机喘振裕度预留
压气机喘振裕度预留是指在压气机的喘振线右侧设置一定的防喘振控制线，并在喘振线与防喘振线之间设置喘振安全线，以确保压气机的稳定运行并避免喘振现象的发生。
喘振是由于压气机的流量减少到一定程度时，气流在压气机内部发生分离和旋转运动，导致压气机出口压力大幅度波动和压气机功率下降的一种不稳定工作状态。
喘振不仅会对压气机本身造成损坏，还会影响整个动力系统的稳定性和可靠性。
为了避免喘振的发生，通常在喘振线右侧设置一定的防喘振控制线，这条线与喘振线保持一定的距离作为控制的安全裕量。
防喘振控制线的形状应与喘振线完全一致。
当压气机的工作点达到防喘振控制线时，利用防喘振控制公式计算防喘振阀的气体流量设定值，通过释放气体压力将运行点保持在非喘振区域中。
此外，在喘振线与防喘振线之间还设置有一定宽度的喘振安全线，用于控制放空阀的开闭。
当达到喘振安全线时，立刻控制放空阀释放气体，从而有效避免喘振现象的发生。
喘振安全线的裕量大小会影响能量的损失和对放空阀的要求。
裕量越小，能量的损失就越小，但对放空阀的相应要求也越高；相反，裕量越大，对放空阀的要求相对较低，但能量的损失却相对增大。
因此，合理设置压气机喘振裕度预留是确保压气机稳定运行并避免喘振现象发生的关键措施之一。
1。
压气机喘振计算公式(二)
压气机喘振计算公式(二)压气机喘振计算公式本文将针对压气机喘振进行计算并列举相关计算公式。
喘振是指压气机内部流动产生的振动现象，会导致设备失效，因此需要对喘振进行预测和控制。
喘振计算公式一：喘振频率计算公式喘振频率是指喘振振动的频率，根据压气机的参数可以计算得出。
喘振频率计算公式如下：f=1 T其中，f表示喘振频率，T表示喘振周期。
例如，假设某压气机的喘振周期为秒，则喘振频率可以计算为：f=1=50 Hz喘振计算公式二：喘振幅值计算公式喘振幅值是指喘振振动的幅度，表示振动的大小。
喘振幅值计算公式如下：A=V max−V min2其中，A表示喘振幅值，V max表示振动最大值，V min表示振动最小值。
举例说明，某压气机的振动最大值为10，振动最小值为2，则喘振幅值可以计算为：A=10−22=4喘振计算公式三：喘振能量计算公式喘振能量是指喘振振动所具有的能量大小。
喘振能量计算公式如下：E=12⋅m⋅ω2⋅A2其中，E表示喘振能量，m表示质量，ω表示角速度，A表示喘振幅值。
假设某压气机的质量为10kg，角速度为5rad/s，喘振幅值为4，则喘振能量可以计算为：E=12⋅10⋅(5)2⋅(4)2=2000 J喘振计算公式四：喘振力计算公式喘振力是指喘振振动产生的力的大小。
喘振力计算公式如下：F=m⋅ω2⋅A其中，F表示喘振力，m表示质量，ω表示角速度，A表示喘振幅值。
举例说明，某压气机的质量为10kg，角速度为5rad/s，喘振幅值为4，则喘振力可以计算为：F=10⋅(5)2⋅4=1000 N以上为压气机喘振计算的相关公式及其解释。
通过对喘振进行计算和分析，可以预测喘振的频率、幅值、能量和力的大小，为控制喘振提供科学依据。
压气机喘振边界线
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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压气机喘振计算公式(一)
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。
压气机喘振边界线
压气机喘振边界线
压气机喘振边界线是指在压气机工作过程中，当气流速度达到一定程度时，会出现喘振现象。
这种现象会对压气机的工作效率和稳定性产生不良影响，因此喘振边界线的研究对于压气机的设计和优化具有重要意义。
喘振是指气流在压气机内部产生的一种不稳定振荡现象。
当气流速度达到一定程度时，气流会在压气机内部形成涡旋，这些涡旋会相互作用，导致气流的振荡。
这种振荡会产生噪音和震动，对压气机的工作效率和稳定性产生不良影响。
喘振边界线是指气流速度和压力比的临界值，当气流速度和压力比超过这个临界值时，就会出现喘振现象。
因此，研究喘振边界线对于压气机的设计和优化具有重要意义。
为了研究喘振边界线，需要进行大量的实验和数值模拟。
实验可以通过在压气机内部安装传感器和测量设备来获取数据，然后对数据进行分析和处理。
数值模拟可以通过计算流体力学（CFD）软件来模拟气流在压气机内部的流动情况，然后通过分析模拟结果来确定喘振边界线。
研究喘振边界线的目的是为了优化压气机的设计和工作参数，以避免喘振现象的发生。
一些常用的优化方法包括增加压气机的稳定性和减小气流速度和压力比的差异。
此外，还可以通过改变压气机的
结构和材料来提高其工作效率和稳定性。
喘振边界线的研究对于压气机的设计和优化具有重要意义。
通过实验和数值模拟，可以确定喘振边界线，并采取相应的优化措施，以提高压气机的工作效率和稳定性。
喘振裕度 压气机的设计技术要求
喘振裕度压气机的设计技术要求喘振裕度是指压气机在工作过程中产生的喘振现象的大小和频率。
喘振是指压气机在运行中由于不稳定的气流导致的振动和噪声。
喘振不仅会影响压气机的正常运行，还会对压气机的性能和寿命造成严重的影响。
因此，在设计压气机时，必须充分考虑喘振裕度，并采取相应的措施来降低喘振的发生。
为了确保压气机的设计符合喘振裕度的要求，首先需要对压气机的工作原理和气流特性进行深入的研究和分析。
在设计过程中，需要考虑压气机的结构和材料的选择，以及各个部件之间的配合和协调。
同时，还需要考虑压气机的工作环境和工作条件，以及压气机与其他设备之间的协调配合。
在设计压气机时，需要遵循以下几个基本原则：1.合理选择压气机的结构和材料。
压气机的结构应该具有足够的强度和刚度，以抵抗喘振产生的振动和冲击载荷。
同时，还应根据工作条件选择合适的材料，以提高压气机的抗喘振能力。
2.优化气流通道的设计。
气流通道是压气机中气流流动的关键部分，其设计直接影响压气机的喘振裕度。
在设计气流通道时，应尽量减小气流的阻力和湍流，以提高气流的稳定性和均匀性。
3.合理选择压气机的运行参数。
压气机的运行参数包括入口气流速度、出口气流压力等。
这些参数的选择应根据实际工作条件和要求进行合理调整，以提高压气机的喘振裕度。
4.采取有效的控制措施。
在设计压气机时，应考虑采取一些有效的控制措施，如增加阻尼器、加装减振器等，以降低喘振的发生和影响。
设计压气机时必须充分考虑喘振裕度的要求，并采取相应的措施来降低喘振的发生。
只有这样，才能保证压气机的正常运行和稳定性，提高其性能和寿命。
同时，还需要不断进行研究和改进，以满足不断变化的工程需求和技术要求。
IGV与喘振的关系
IGV 与喘振之间的内在关系一压气机的特性线和通用特性线特性线在某一恒定转速下，压气机的压比和效率随空气流量的变化而变化的关系，称为压气机的特性线。
如图所示：图中显示的单级压气机的特性曲线，其所表达的意思是在不同转速下，压气机的压比和效率随容积流量的变化趋势，其分为左右两侧,虚线表示的是单级压气机的喘振边界线。
图二表示的是一台多级的压气机特性线。
与单级比，它有连个比较明显的区别：1特性线比单级的要陡，也即说明多级的空气流量变化范围比较狭窄.2多级压气机实际上没有左侧支.随着空气流量的下降，压气机的压比尚无下降之前,压气机就会喘振。
通用特性线在讲通用特性线前,先说明两个问题。
1大气压力对压气机特性线的影响.在假定大气温度和压气机转速不变的情况下，压气机的气流速度三角形将始终维持原状，也即大气压力的变化,对气流在压气机中的流动情况和特性没有影响。
但是,尽管在环境温度和转速不变的前提下，同量的空气容积流量Gv 对应于相同的压比，但由于大气压力的变化，使得压气机的排气绝对压力也是变化的。
另外,因为压力不同而导致的空气密度不同，使得质量流量也会改变，同时压气机消耗的功率也会改变。
2大气温度对压气机特性线的影响压气机的压比随大气温度的升高而降低，随大气温度的降低而升高，但效率则恰好相反。
由于上述两点的存在,使得压气机在不同的大气参数下所测得的特性线是不同的,这就使得压气机的当前运行特性无法进行比较。
在这种情况下，就提出了通用特性线的概念。
通常我们把标准大气压1。
013 bar和15 ℃作为标准环境,进行测量出通用特性线，在其他环境参数下测得的实际空气流量与实际转速，把它们转换成标准的流量和转速，然后到通用特性上去找，就能测算出当前压气机的实际工作压比和效率，这种方式，对于我们掌握当前压气机的运行功况是非常有帮助的。
二压气机喘振发生的原因上面我们讲到的喘振现象的发生是从压气机的特性线这个角度去分析的,接下来我们从速度三角形这个角度来分析.由图可知,如果压气机运行在设计功况下,气流进入工作叶栅时的冲角接近于零。
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旋转脱离进一步发展——喘振
▪ 当空气流量继续减小，致使旋转脱离进一步发展之后，在 整台压气机中才能出现不稳定的喘振现象。那时，压气机 的流量和压力就会发生大幅度的低频周期性波动，并伴随 有怒吼似的喘振声响，甚至会有气流从压气机的进口处倒 流出来，这时，会使整台机组产生强烈地振动。在这种情 况下，压气机就完全不能正常工作了，这时往往就会进一 步导致机组严重毁坏事故的发生。
转速偏离设计值时，哪些级中最容易 发生旋转脱离现象
▪ 当实际工作转速比设计转速有所下降时，压气机的压比要下降。这时 末几级中的空气压力和密度降低了。而在前几级中，与设计工况相比 较，其压力和密度却均有所增加。因为在大气压力恒定不变的前提下， 随着空气流量的减小，气流在压气机进口收敛器中的降压加速效应减 弱了。同时，由于进气流道中气流速度的降低，流动的压力损耗又略 有所下降，因而，在压气机的第一级入口处，气流的压力和密度，反 而比设计工况下的数值要高。这样就使轴向分速比czz/c1z增加了。这 意味着，当转速减小时，轴向分速czz下降得比c1z 慢些。在轴流式压 气机中，由于各级的直径变化不大，可以近似地认为各级圆周速度相 等。结果使各级中的流量系数=cz/u发生变化，流入各级的气流方向 就发生变化。
旋转脱离
▪ 上述气流脱离现象，往往并不是在压气机工作叶栅沿圆周 整圈范围内同时发生的。试验研究表明：一般来说，由于 叶栅中叶片形状和分布不均匀性以及气流沿周向分布不均 匀性，在小流量大冲角的工况下，气流的脱离往往总是在 某一个或几个叶片上发生的。一般情况，在整个环形叶栅 沿圆周方向范围内，可以同时产生几个比较大脱离区，而 这些脱离区的宽度只不过涉及到一个或几个叶片通道而已。 这些脱离区并不是固定不动的，这些脱离区会依次沿着与 叶轮旋转方向相反的方向转移。因而，这种脱离现象又称 为旋转脱离。
压气机中发生喘振的原因
▪ 当流经工作叶栅的空气流量减小时 ，情况就完全不同了。 那时，气流的1和2角都会减小。然而，当1和2角减小 到一定程度后，就会在叶片的背弧侧产生气流附面层的脱 离现象。只要这种现象一出现，脱离区就有不断地发展扩 大的趋势。这是由于当气流沿着叶片的背弧面流动时，在 （离心）惯性力的作用下，存在着一种使气流离开叶片的 背弧面而分离出去的自然倾向。此外，在正冲角的工况 下 ，压气机的级压比会增高，因此，当气流严重脱离时， 气流就会朝着叶栅的进口倒流，这就为发生喘振现象提供 了条件。
▪ 在喘振工况时，平均出口压力明显下降，压力与速度脉动 的振幅大大增加，说明气流流动的规律性已完全况下压力与流速变化的波形图 ▪ a）──压气机在正常工况下b）──在喘振工况时
喘振
▪ 压气机的工作系统示意图 ▪ 1── 压气机2──工作系统3── 阀门
喘振
▪ 上面的图中，1表示压气机，2代表在压气机后具有一定容积的工作系统。在 燃气轮机中，這就相当于燃烧室和透平。流经压气机的流量可以通过装在容 器出口处的阀门3来调节。 当压气机的工作情况正常时，随着空气流量的减 小，容器中的压力就会升高。 当流量减少到一定程度时，在压气机的通流部 分中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，当它发展到某种程度后，由于气流的强烈脉动，就会使压气机的出口 压力突然下降。那时，容器 中的气体压力就会比压气机出口的压力高，这将 会导致气流从容器侧流到压气机中去；而另外一部分空气则仍然会继续通过 阀门 ，流到 容器外面去。由于这两个因素的同时作用，容器中的压力就会 立即降低下来。假如这时压气机的转速恒定不变，那么随着容器中压力的下 降，流经压气机的空气流量就会自动增加上去；与此同时，在压气机叶栅中 发生的气流脱离现象就会逐渐趋于消失。这就是说，压气机的工作情况将会 恢复正常。当这种情况继续一个很短的时间后，容器中的压力会再次升高， 流经压气机的空气流量又会重新减少下来，在压气机通流部分中发生的气流 脱离现象又会再出现。上述过程就会周而复始地进行下去。这种在压气机与 其后具有一定容积的工作系统之间发生的空气流量和压力参数的时大时小的 周期性振荡，就是压气机的喘振现象。
旋转脱离
▪ 压气机叶栅中的旋转脱离现象
旋转脱离
▪ 假如压气机的叶栅如图上所示，正以速度u 朝右侧方向移动。当时，由于空 气流量的减少，在叶片2 的背弧面上首先出现了气流的强烈脱离现象。可以 设想：这时，处于叶片2和叶片3 之间的那个通道就会部分地，或是全部地 被脱离的气流所堵塞。这样就会在这个通道的进口部分，形成一个气流停滞 区（或称为低流速区），它将迫使位于停滞区附近的气流，逐渐改变其原有 的流动方向，即：使位于停滞区右边的那些气流的冲角减小，因而，叶片1 的绕流情况得到改善，气流的脱离现象将逐渐消失；同时，使位于停滞区左 边的那些气流的冲角加大，从而促使在叶片3 的背弧侧开始发生气流的脱离 现象。由此可见，气流的脱离区并不是恒定地固定在某一个叶片上的，而是 它会以某一个与叶栅的运动方向相反的速度，从右侧朝左侧方向逐渐转移。 试验表明：脱离区的转移速度一般要比叶栅的圆周速度低。因此若你是站在 地面上去观察，脱离区是沿着与叶轮转向相同的方向而以较小的速度转动着。
压气机原理
06 喘振
压气机中发生喘振的原因
▪ 流量变化时，在叶栅的流道中出现的气流脱离现象
压气机中发生喘振的原因
▪ 当空气流量增大时 ，气流的轴向速度就要加大。假如压 气机的转速恒定不变，那么，1和2也会增大，由此产生 了负冲角。当空气流量继续增大，而使负冲角加大到一定 程度后，在叶片内弧表面上就会发生气流附面层的局部脱 离现象。但是，这个脱离区不会继续发展。这是由于当气 流沿着叶片的内弧侧流动时，在惯性力的作用下，气流的 脱离区会朝着叶片的内弧面方向挤拢和靠近，因而，会阻 止脱离区的进一步发展。此外，在负冲角的工况下，压气 机的级压比有所减小（流量增加，压比减少），在这时， 即使产生了气流的局部脱离区，也不至于进一步发展形成 气流的倒流现象。