飞机发动机喘振的预防措施探析
发动机喘振故障的形成原因及防范措施(正式)
编订：__________________单位：__________________时间：__________________发动机喘振故障的形成原因及防范措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-4642-29 发动机喘振故障的形成原因及防范措施(正式)使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。
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摘要：涡轴8系列发动机为自由涡轮式的涡轮轴发动机，具有性能比较先进，尺寸小，重量轻，结构简单，工作可靠，使用维护方便的特点。
发动机的压气机由一级跨音轴流压气机和一级超音离心压气机组成的混合式压气机，具有结构简单、重量轻、增压比高、性能平稳的特点。
本文根据发动机的压气机工作原理分析喘振的原因并提出维护建议及防止喘振的措施。
关键词：发动机喘振空气压力故障1失速与喘振的概述工作叶轮进口处相对失速的方向与叶片弦线之间的夹角叫做攻角。
影响攻角的因素有两个：一是转速，另一个是工作叶轮进口处的绝对速度（包括大小和方向）。
在攻角过大的情况下，会使气流在叶背处发生分离，这种现象叫做失速。
失速区九朝着与叶片旋转方向相反的方向移动。
这种移动失速比周围速度要小，所以站在绝对坐标系上观察时，失速区以较低的转速与压气机叶轮做同方向的旋转运动，称为旋转失速。
2发动机内部空气系统发动机工作时，外界空气经直升机上的进气道流入压气机，首先在轴流压气机中得到压缩，然后再进入离心压气机被进一步压缩。
航空发动机喘振故障分析
航空发动机喘振故障分析摘要：本文简要介绍了航空发动机喘振的概念和原理，分析了发动机喘振的机理和诱发因素。
通过介绍发动机喘振的主要特征，在分析压气机喘振因素的基础上，提出了中间级放气是一种结构简单、可操作性强的防喘振措施。
同时，多转子发动机具有工作范围广、效率高、不易喘振、适应性好、启动方便等优点，在航空发动机中得到了广泛应用。
总之，要有效地预防和控制发动机喘振问题，必须认真分析原因并采取相应的解决措施。
只有这样才能可靠地保证发动机组的长期稳定运行。
关键词：发动机；喘振；损伤；故障分析；措施1、前言发动机喘振会对航空发动机的运行造成严重危害，是其运行过程中的一种异常状态。
为了保障发动机稳定工作，本文详细论述了发动机喘振的机理和现象。
并就如何控制和预防发动机喘振故障提出了一系列措施和建议，以保证发动机的正常运行。
同时为了提高发动机的效率，保证人员的安全，提高设备操作性，必须采取必要的防喘振措施，以保障发动机的稳定运行。
2、基本概念2.1发动机简介发动机叶轮叶片的前部大多是弯曲的，称为导向轮。
利用快速旋转的叶片增加空气压力,它将气体导入工作叶轮，以减少气流的冲击损失。
小型增压器的发动机叶轮一般由导向轮和工作叶轮组成，在发动机叶轮出口设置扩散器，将叶轮内气体的动能转化为压力。
发动机壳体上一般设有进气口和出气口，进气口一般沿轴向布置，通流部分略有减小，以减小进口阻力，排气口一般设计成蜗杆形状的圆周扩张流道，使高速气流不断扩张，提高了增压器的整体效率。
发动机由涡轮驱动，其主要性能参数为：转速、流量、空气流量、增压比。
2.2喘振现象及判断发动机一旦发生喘振，音调会变低而沉闷，导致设备振动增大，主要表现为压力高、流量波动大。
发动机出口压力和流量波动大，转速不稳定，气压突然下降。
发动机排气温度升高，导致温度过高。
喘振严重时，气流阻断，发动机会熄火停机。
发动机一旦进入喘振状态，首先会引起发动机强烈的机械振动和端部过热，在很短的时间内会对设备部件造成严重损坏。
发动机喘振故障的形成原因及防范措施
发动机喘振故障的形成原因及防范措施姓名：XXX部门：XXX日期：XXX发动机喘振故障的形成原因及防范措施摘要：涡轴8系列发动机为自由涡轮式的涡轮轴发动机，具有性能比较先进，尺寸小，重量轻，结构简单，工作可靠，使用维护方便的特点。
发动机的压气机由一级跨音轴流压气机和一级超音离心压气机组成的混合式压气机，具有结构简单、重量轻、增压比高、性能平稳的特点。
本文根据发动机的压气机工作原理分析喘振的原因并提出维护建议及防止喘振的措施。
关键词：发动机喘振空气压力故障1失速与喘振的概述工作叶轮进口处相对失速的方向与叶片弦线之间的夹角叫做攻角。
影响攻角的因素有两个：一是转速，另一个是工作叶轮进口处的绝对速度（包括大小和方向）。
在攻角过大的情况下，会使气流在叶背处发生分离，这种现象叫做失速。
失速区九朝着与叶片旋转方向相反的方向移动。
这种移动失速比周围速度要小，所以站在绝对坐标系上观察时，失速区以较低的转速与压气机叶轮做同方向的旋转运动，称为旋转失速。
2发动机内部空气系统发动机工作时，外界空气经直升机上的进气道流入压气机，首先在轴流压气机中得到压缩，然后再进入离心压气机被进一步压缩。
压缩后的高压空气进入燃烧室，与燃油混合燃烧，生成高压高温的燃气。
从燃烧室出来的燃气流向涡轮，首先在燃气发生器涡轮中膨胀做功，带动压气机工作；然后燃气进入自由涡轮中进一步膨胀做功，从而向外提供功率，驱动直升机旋翼等工作。
2.1篦齿（或称迷宫）封严装置的密封原理。
篦齿封严装置（或称第 2 页共 6 页迷宫封严装置）是利用篦齿前后空气的压差来达到密封目的。
增压空气从压力高的一侧通过篦齿装置很小的间隙流向压力低的一侧，空气的流量被限制得尽可能小，而且始终沿从压力高到压力低的方向流动，如此，压力较低的那一侧（例如滑油腔）就被空气密封，滑油不能从篦齿处泄出。
2.2发动机前部的内部空气流路。
引用轴流压气机后的压缩空气（p1′），用于压气机前后轴承篦齿封严装置的密封。
涡轮发动机喘振分析及预防措施
涡轮发动机喘振分析及预防措施本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March中国民用航空飞行学院高等教育自学考试毕业论文论题涡轮发动机喘振分析及预防措施姓名王强专业航空维修工程管理准考证号 0108指导教师杜英杰完成日期 2012年6月16日中国民用航空飞行学院涡轮发动机喘振分析及预防措施摘要发动机是飞机的心脏，发动机的正常运转保证了飞机的安全。
发动机的喘振是发动机的所有故障中最有危害性的一个。
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下浅析。
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，它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。
喘振时的现象是：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。
关键词：涡轮发动机；喘振；超温；预防措施；Abstract：The engine is the heart of the plane’s engines ensures the normal operation of the security. The engine surge is the engine of the most dangerous of all faults. Now from the formation of the surge, the change in condition, the preventive measures and use maintenance notices do the following analyzed.Air compressor surge is along the axis of the compressor happened low frequency and high amplitude the oscillation of the phenomenon. This kind of low frequency oscillation amplitude of high flow is a big shock source; it can lead to engine parts of strong mechanical vibration and hot end of overheating, and in a very short period of time cause serious damage to illustrate, so in any state are not allowed into the compressor surge area work.Surge is the phenomenon: the voice of the engine by whistle into deep pointed; The engine vibration increase; Compressor export total pressure and flow of the fluctuation of greatly; Speed is not stable, thrust down and suddenly there is a big wave; The engine exhaust temperature, cause overheating; Serious while happens, the air of interrupts occurred parking stall.Therefore, once the occurrence of the above phenomenon, must take immediate measures to make the compressor exit surge working state.目录摘要 ................................................................ 错误!未定义书签。
航空发动机的喘振
11级航空发动机
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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。
•飞机发动机喘振是指发动机压气机的喘振 定义
3.压气机转子叶片的处理。沿着压气机转子叶片轴向倾斜开缝。倾斜缝平 行于轴线方向且向转动方向倾斜。倾斜缝位于转子叶片中部且占叶片弦长 的50%。实验表明, 经此处理可使发动机喘振裕度从8% 增加到17% 。
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喘振的预防和控制
通过设计喘振控制系统来防止喘振的发生
1.压气机中间级放气。转速低于设计转速时的喘振现象, 是由于压气机前几 级流量系数减少过多引起的。因此在压气机中间级的机匣上开一圈放气孔, 用放气活门控制, 使部分空气由此孔向外排出, 可增加前几级空气流量, 避免 喘振。
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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
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谢谢
.ห้องสมุดไป่ตู้
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喘振的发生机理
喘振的分析
C①a ——空气的轴向分速度;C①——空气的绝对速度，u——压气机叶 轮的圆周速度;ω①—空气对压气机叶轮的相对速度; i —攻角。
流量系数
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喘振的发生机理
正常工作状态
C①a = C①a这时气流相对速度方向与叶轮的叶片前缘方向 基本一致攻角为零(i=0),不会出现气流分离现象。
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喘振的发生机理
非工作状态1
不 会 发 生 喘 振
C①a > C①a此时相对气流的方向偏离了叶片前缘的方向。 这时,气流将冲向叶 片凸面(背面) ,形成负攻角( i < 0)。 如果负攻角较大, 则在叶片的凹面将出现 涡流, 发生气流分离现象,如图1( c)。
直升机的发动机喘振的分析及处理方法探讨
直升机的发动机喘振的分析及处理方法探讨作者：李斌来源：《科技创新导报》2017年第36期摘要：在直升机检修维护工作中，时常会遇到发动机喘振问题。
根据实践工作经验，本文结合直升机发动机喘振故障实例，对直升机发动机工作原理和喘振机理展开了分析，并通过确认喘振原因提出了相应处理方法。
从分析结果来看，直升机发动机喘振与发动机排气口与进气口距离过近造成的压气机进气口温度不均和活门排气量不足有关，通过优化改造发动机排气结构，能够有效排除发动机喘振故障。
关键词：直升机涡轮轴发动机喘振故障压气机中图分类号：V26 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）12（c）-0017-03在直升机设计和使用阶段，发动机性能好坏至关重要，将直接影响直升机飞行安全。
所以在直升机检修维护的过程中，还要加强对直升机发动机故障的有效防治，以免直升机出现安全问题。
而喘振现象为发动机常见故障，因此还应加强对直升机发动机的喘振分析，以便结合喘振原因采取有效的处理方法，实现对发动机喘振问题的有效预防，为直升机飞行安全提供更多保障。
1 直升机的发动机喘振现象某型号发动机为自由涡轮式涡轮轴发动机，其采用的压气机为混合式压气机，由跨音轴流压气机和超音离心压气机构成。
发动机本身结构较为简单，并且体积较小，性能稳定，能够为直升机使用维护提供便利。
但在直升机试飞初期，发动机多次出现喘振现象，产生类似“嘭”的放炮声，涡轮间温度大幅度上升，扭矩明显下降，同时伴随着燃气及动力涡轮转速等参数变化。
在发动机喘振期间，直升机机身振动并未发生较大变化，发动机喘振幅度轻微，持续时间在1～5sec之间。
而直升机发动机喘振意味压气机工作不稳，其导流叶片与工作叶片间产生了气体分离问题，进而造成发动机内部空气流路产生空气振动。
在此期间，由于发动机内部气流压力和速度迅速变化，空气将从进气装置喷射出来，造成压气机内空气压力不足，燃气涡轮燃烧不稳，叶片及发动机将伴随气体温度升高而发生抖振，并发出异常声音。
直升机发动机喘振分析与处置
总第 1 56 期 2008年第4期
直 升机技 术 HELI COFI ' ER TECHNI QUE
起仃÷变化，吖上升，以及压气机转速Ng下降时， 均易导致压气机工作点向喘振边界移动。为避免喘
振发 生， 应改善 压气 机入口 的压力 、温 度分布 ，或 者
在发动机上采用压气机中间级放气等措施。
=常 数
3 喘振的机理
发动机喘振是压气机内气流分离、阻塞导致的 气流沿压气机轴线方向发生的低频率高振幅的一种 振荡现象。喘振时压气机出口总压脉动很大，流量 和速 度也 出现大 幅度 的脉动 ，严重 时， 经常引 起发 动 机熄 火， 还产 生强烈 的机 械振 动， 对发动 机的 安全 工 作有严 重威胁。 喘振时伴 有声调低 沉的类似 放炮 声。 当出 现这 种情况 时， 应立 即退 出喘振 区， 以免 导 致严重 的事故发 生。
气121温度分 布进 行测 试，结 果表 明存在 进气 温度 畸变。 经改 迸发 动机排 气系 统设计 后， 喘振 问题得 以解 决。
本文 从发动 机喘振 故障现 象、产 生故障 的原因 、对纠 正措施 以及最 后的试 飞验证 结果进 行了综 合论述 。
关键词直升机；发动机；喘振分析
中图分类号： V231
喘振 点 ∞
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航空燃气涡轮发动机喘振问题分析
航空燃气涡轮发动机喘振问题分析学生：刘哲指导老师：周长春摘要随着我国民航的迅速发展,飞机的数量和种类越来越多,对飞行安全的要求更高,发动机的好坏是保证飞行安全的关键,发动机出问题,直接影响到整个飞行安全,本文通过分析喘振对发动机使用性能及发动机经济性能方面的影响,指出了发动机喘振形成的根本原因,喘振的形成及喘振对飞机的危害,并指出这些影响在飞行中的实际意义和避免喘振的措施。
关键词:发动机；喘振;气流分离;防喘；综述英文摘要:引言1903年12月7日“飞行者”1号,成功载入动力飞行,随着飞机广泛应用在军事、运输领域,航空工业尤其是民用航空业得到迅速发展,人们对飞机的性能也提出了更高的要求,如战斗机较高的机动性能,民用飞机较好的经济性及可靠性等。
飞机性能的提高，在很大程度上取决动力装置的发展，人们需要推力更大，速度、高度性能更好的动力装置。
实践证明。
燃气涡轮发动机能够满足这些要求。
发动机是现代飞机重要的组成部分，发动机的工作对飞机的飞行安全和效益起着决定性的作用，所以装在航线运输机上的燃气涡轮发动机应满足下列基本性能要求：1 发动机推力大，重量轻。
在发动机重量一定时，发动机发出尽可能大的推力，尤其是是起飞推力，可有效改善飞机的起飞、复飞及爬升性能。
2 发动机燃油消耗率低。
在一定的飞行条件下，发动机燃油消耗率越低，发动机工作效率越高，经济性越好；同时油耗越低，航线飞行载油量可相对减小，从而降低运行成本。
3 发动机应具有良好的高空性能和速度性能。
一方面，飞机应能爬升到11，000米左右，因随着高度上升，大气温度降低，可提高发动机的工作效率，改善发动机的经济性，同时，在平流层飞行，气象条件较稳定，增加了飞机安全性和舒适性；另一方面，在确保发动机的工作效率条件下，尽可能提高飞行速度，可缩短飞行时间，目前，高涵道涡扇发动机能确保飞机在高亚音速范围飞行。
4 发动机结构尺寸要小。
发动机的结构尺寸主要是指发动机的迎风面积和长度，适应缩小发动机结构尺寸可减小发动机飞行阻力，减轻发动机重量。
航空活塞发动机气喘原因分析及措施
航空活塞发动机气喘原因分析及措施【摘要】航天航空事业，目前迎来全新的发展阶段。
航空机械的安全性非常重要，对于航空安全而言，也是一项艰巨的任务。
本文通过对航空活塞发动机的气喘原因分析，从而探究解决的措施。
【关键词】航空发动机措施航空活塞发动机在使用过程中发生“气喘”易造成空中停车，威胁飞行安全。
发动机“气喘”，实际上是发动机在使用中推油门手柄改变工作状态时，出现转速“下掉”、工作声音小或中断、排气管冒黑烟或放“炮”，瞬时发动机又恢复到正常工作状态的现象。
再深入说，实际就是工作过程中某种原因的作用致使发动机产生瞬间“回火”或“熄火”的结果。
下面根据我的经验和研究谈一下对此故障的认识。
1 “气喘”的时机和现象（1）起飞滑跑中发生“气喘”。
当转速达1800转/分以上时，瞬间急剧下降150-200转/分，严重时会下掉500转/分以上，发动机声音中断（瞬间熄火），排气管冒黑烟，而后迅速恢复正常。
“气喘”时间不到一分钟，之后立即试车，故障不再现。
据了解，发生这种“气喘”之前均有转速摆动，发动机工作不稳定的预兆，但检查发动机，都没有发现过零（附）件故障。
（2）地面试车、起飞滑跑和空中均发生“气喘”。
现象与第一种基本相同，不同的是“气喘”后立即试车，故障重复出现，之后能找到原因，大多是由磁电机、电嘴、活塞涨圈等附件故障引起的。
（3）加速性气喘。
发动机在加速过程中出现瞬间转速跟不上去，严重时甚至能看见回火。
发动机混合气越是贫油愈容易发生“气喘”。
2 发生“气喘”的特点（1）起飞滑跑时，“气喘”在加满油门或即将加满时转速在1800转/分以上时发生。
（2）推油门加速时发动机“气喘”。
常发生在小转速，转速最高不超过1400转/分。
（3）飞机停放较长时间后，再一次开车易出现。
（4）发动机一般使用50小时后，才开始出现，200-300小时后逐渐增多。
3 发生“气喘”的原因造成航空活塞发动机产生“气喘”故障的原因很多，既有构造上的缺陷，又有维护不当所致；既有使用上的问题，又有因某些附件损坏造成的。
轴流式压气机的喘振和预防处理
轴流式压气机的喘振和预防处理作者：廖盛超来源：《科技传播》2016年第14期摘要喘振是航空发动机压气机的一种工作不正常的表现。
喘振影响的不仅是发动机的正常工作，而且影响到飞机的正常使用和安全。
本文介绍了压气机发生喘振现象和原因并总结了飞行人员在各个飞行阶段预防喘振应采取的措施及出现喘振时的处置方法。
关键词压气机；喘振；防喘；气流分离中图分类号 TH13 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）167-0181-021 压气机喘振的现象压气机发生喘振时，会出现一系列的外部特征及仪表特征指示，它们可给飞行员提供判断喘振发生的依据：1）发动机排气温度升高，排气温度表指示增大。
由于喘振时进入燃烧室空气量减小了，使燃烧室出口的燃气温度升高。
2）发动机的功率下降，表现为扭矩压力表指示值减小。
喘振发生后进入发动机的空气流量减小。
3）发动机抖动而引起较强烈的机械振动。
喘振时气流在压气机中的轴向振荡。
4）发动机的声音由正常工作的连续啸声变为低沉的断续声。
5）气流有倒流现象，进气口有时看到冒白烟。
由于严重喘振发生时压气机通道严重堵塞，使已压缩的部份气体从进气口倒流出来，急剧膨胀，温度骤降而使周围水汽凝结而形成白雾。
6）尾喷口喷火，伴有放炮声。
由于发生喘振后，进入燃烧室的空气量减小，燃油不能完全燃烧，但温度较高，当到尾喷口遇到空气而重新快速燃烧，出现火舌和伴有放炮声。
2 喘振的原因压气机喘振是由于压气机工作状态严重偏离了设计工作状态而产生了气流分离引起的。
下面我们分析压气机中气流分离的形成和发展。
就压气机工作叶轮而言，气流是否分离，要看进口相对速度方向而定，而气流相对速度方向与气流流量系数有关。
发动机设计状态是发动机设计的基准状态，通常是一定大气条件下发动机最大连续工作状态。
如果压气机处于设计工作状态，则流量系数等于设计值，气流相对速度方向与叶片前缘方向一致，如图1（a）所示，叶轮内不会出现气流分离现象。
防喘振的方案
防喘振的方案1. 引言防喘振是一种重要的防护措施，用于避免机械系统的不稳定振动。
喘振是机械系统受到扰动或负载变化时出现的低频振动现象，可能导致机械设备破坏或故障。
本文将介绍几种常用的防喘振方案，并进行评估和比较。
2. 调整系统刚度调整系统刚度是一种常见的防喘振方案。
由于喘振通常发生在系统的固有频率附近，通过增加或减小系统的刚度，可以改变系统的固有频率，从而防止喘振的发生。
可以通过以下方法调整系统的刚度：•更换或增加机械零件的数量或材料，改变系统的刚度。
•调整系统的支承形式，改变系统的刚度。
•调整系统的几何形状，改变系统的刚度。
调整系统刚度的方法有效性较高，但需要对系统进行全面的分析和评估，并可能需要进行大量的工程设计和改造。
3. 添加阻尼装置阻尼装置可以通过吸收或消散机械系统的振动能量来减少振动幅度，从而防止喘振的发生。
添加阻尼装置是一种简单且有效的防喘振方案。
可以使用以下类型的阻尼装置：•液体阻尼器：通过通过流体的黏滞阻力来减缓系统的振动。
•摩擦阻尼器：通过摩擦阻尼力来减弱系统的振动。
•磁流变阻尼器：通过调节磁流变材料的磁场来改变阻尼特性。
添加阻尼装置通常可以在现有系统上进行简单的改装，并且对系统产生的影响较小。
4. 使用主动控制技术主动控制技术是一种高级的防喘振方案，可以根据系统的实时状态和反馈信息，动态地调整系统的参数，以抵消或抑制振动。
常用的主动控制技术包括：•主动质量调谐（AMT）：通过调节振动质量的参数，实时调整系统的固有频率，以消除振动。
•主动回路控制（ACL）：通过改变系统的控制回路参数，动态地抑制喘振的出现。
•主动阻尼控制（ADC）：通过改变系统的阻尼控制器参数，实时调整阻尼特性，以减少振动。
使用主动控制技术需要使用传感器和控制算法来实现对系统的实时监测和调整。
这种方案的设计和实施较为复杂，并且对系统的响应时间有严格的要求。
5. 对比和评估在选择防喘振方案时，需要综合考虑以下因素进行对比和评估：•效果：不同方案对喘振现象的抑制程度和稳定性有所不同，需要根据具体情况选择。
航空发动机的喘振
随着航空工业的快速发展，喘振研究在20世纪中期进入发展阶段，研究重点转向解决实际工程问题，并开始广泛应 用在航空发动机设计、制造和维护中。
深入探索阶段
进入21世纪，喘振研究进入深入探索阶段，研究领域不断拓宽，研究方法不断创新，对喘振的机理和特 性有了更深入的理解，为解决实际工程问题提供了更有效的方案。
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05 航空发动机喘振的实际案 例分析
案例选择的标准和来源
01
案例应具有代表性
选择的案例应能代表航空发动机 喘振的典型情况，以便更好地说 明问题。
02
案例应具有实际应 用价值
所选案例应来源于实际运行的航 空发动机，以便更好地反映实际 情况。
03
案例应具有广泛性
为了全面了解航空发动机喘振的 情况，所选案例应涵盖不同类型 的航空发动机。
喘振的预防措施
定期维护和检查
按照制造商推荐的维护计划，定期对发动机进行维护和检查，确 保发动机处于良好的工作状态。
控制燃油流量
根据飞行条件和发动机状态，合理控制燃油流量，避免燃油过多或 过少导致喘振。
调整发动机进气口角度
根据飞行高度和速度，适时调整发动机进气口角度，优化进气气流， 防止喘振发生。
喘振的控制技术
从案例中获得的启示与建议
启示一
航空发动机喘振的原因多种 多样，需要针对具体情况进 行分析和解决。
启示二
进气道、压气机和进口温度 等因素都可能引发航空发动 机喘振，需要在设计和使用 过程中充分考虑这些因素。
建议一
加强航空发动机喘振的监测 和预警，以便及时发现和解 决问题。
建议二
在设计和制造过程中要充分 考虑各种可能引发喘振的因 素，并采取相应的预防措施。
航空活塞发动机气喘原因分析及措施
02
气喘原因分析
燃油系统故障
燃油供应不足
燃油系统故障导致燃油供应不足，使 得发动机燃烧不充分，产生气喘现象 。
燃油管路堵塞
燃油管路堵塞导致燃油无法正常供应 给发动机，也会引发气喘。
气缸内壁磨损
气缸内壁磨损严重
气缸内壁磨损严重会导致气缸密封性变差，使得气体泄漏，从而引发气喘。
气缸内壁腐蚀
气缸内壁腐蚀也会导致气缸密封性变差，使得气体泄漏，引发气喘。
活塞环磨损
活塞环磨损严重
活塞环磨损严重会导致活塞环与气缸壁之间的间隙增大，使得气体泄漏，引发气喘。
活塞环卡滞
活塞环卡滞会导致活塞环无法正常工作，使得气体泄漏，引发气喘。
空气滤清器堵塞
空气滤清器堵塞
空气滤清器堵塞会导致空气无法正常进 入发动机，使得发动机燃烧不充分，产 生气喘现象。
VS
空气滤清器破损
振动检测
通过测量发动机的振动幅度和频 率，可以判断发动机是否存在故 障或异常振动。
05
维修措施
更换故障部件
更换故障活塞
如果活塞出现磨损、裂纹或卡滞等问题，需 要更换新的活塞。
更换故障气门
如果气门出现卡滞、漏气或断裂等问题，需 要更换新的气门。
更换故障喷油嘴
如果喷油嘴出现堵塞、漏油或雾化不良等问 题，需要更换新的喷油嘴。
通过详细分析航空活塞发动机气喘现象，找出了主要原因 包括进气道设计不合理、进气道结冰、燃油系统故障等。
针对以上原因，提出了相应的解决措施，如优化进气道设 计、加强进气道结冰预警与控制、改进燃油系统等。
对未来研究的展望
深入研究气喘现象
未来可以进一步深入研究航空活塞发动机气喘现象的机理和影响因 素，为更精确地预测和解决气喘问题提供理论支持。
757飞机发动机一例航线喘振故障浅析
757飞机发动机一例航线喘振故障浅析摘要:针对757飞机发动机出现喘振故障,在检查中分析喘振原理,并根据故障实际情况,排除非根本性原因,找出核心原由是由伺服控制气路泄漏导致活,最终排除故障。
关键词:发动机喘振757航班故障2010年12月的一天,我在执行航班放行工作时,登机检查发现EICAS有“RENG SURGE BITE”维护信息,机组反映飞机降落时靠近右侧机翼旅客听到较大放炮声,结合地面检查中风扇进口叶片发黑,末级涡轮叶片高温烧蚀现象,初步判断右发发生喘振。
本次航班是该公司的757-200型飞机28XX执行任务,大家都知道目前我国国内运营的757飞机中除了安装PW2037以外,大部分在翼型号都是RB211中的535E4发动机。
我们一边把故障信息第一时间报告给MCC,一边根据故障隔离程序做故障测试。
打开右发包皮,分别在BVCU(位于右侧2点钟)及TPU(位于左侧10点钟)上进行测试,得到测试结果BVCU:CC AA F0 04 ED;TPU:CC AA F0 40 ED。
由于代码显示的故障有可能为组件本身,有可能为鸟击及外来物导致的损伤引起,而且不能确定发动机有无损伤。
在我们将情况及机组描述反馈回公司基地后,公司决定派工程部专人带件排故。
发动机压气机喘振是气流沿压气机轴线方向发生的低频率、高振幅的振荡现象。
喘振时出现的现象一般是以下几种: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波动幅度大;转速不稳定,推力突然下降并伴有大幅度的波动;发动机的排气温度升高,出现超温现象;严重时会出现放炮,气流中断而发生熄火停车。
而反推力装置若使用不当, 也会造成超温;当飞机以低速滑跑时,反推力装置仍在工作,容易造成排出的燃气又重新被吸入发动机,从而造成喘振。
喘振只是一种表象,它的成因主要是气流分离,或者更确切的说是附面层分离(boundary layer separation )。
喘振的根本原因是由于气流攻角过大,导致气流在大多数叶片的叶背处发生分离。
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。
航空发动机的喘振课件
喘振对飞机的影响
飞机失控
喘振会导致发动机功率下降，甚至停车，从而使飞机失去动力，严重时可能导致飞机失控坠毁。
机体强烈振动
喘振发生时，发动机和飞机都会产生强烈的振动，对机体结构造成损伤。
飞机性能下降
喘振会导致飞机性能下降，如爬升率、巡航速度等都会受到影响。
02
航空发动机喘振的机理
旋转失速与喘振的关系
新型材料的应用
高温材料
研发能够承受更高温度的 新型材料，提高航空发动 机的工作效率和性能。
轻质材料
采用轻质、高强度的材料 ，降低航空发动机的重量 ，提高其燃油经济性和机 动性。
复合材料
利用复合材料的优点，如 耐高温、高强度、轻质等 ，提高航空发动机的结构 强度和耐久性。
THANKS
解决方案
清理进气道异物，对发动机进行全 面检查和维修，确保正常运行。
案例二：某型发动机喘振故障排除过程
故障描述
某型发动机在运行过程中出现喘振， 功率下降。
解决方案
定期对发动机进行维护保养，检查燃 烧室和进气道状态，保持发动机良好 运行状态。
故障排除过程
首先检查发动机进气道，未发现异常 ；然后对发动机内部进行检查，发现 燃烧室存在积碳，进行清理后故障排 除。
当发动机在高攻角或低转速等异常工况下工作时，压气机的特性曲线可能会变得 较为陡峭，使得压气机容易进入不稳定工作区域，进而引发喘振。
发动机热力状态与喘振的关系
发动机热力状态是指发动机内部燃烧室和燃气涡轮的热力性 能表现。
当发动机热力状态不佳时，如燃烧室温度过高或燃气涡轮性 能下降，可能会导致发动机进气温度和压力的波动增大，进 而影响压气机的工作稳定性，引发喘振。
新型控制技术的应用
飞行中喘振的预防与处置_李世林
基础及前沿研究中国科技信息��年第� 期 �������������������������Fundamental and frontier research：������������������飞行中喘振的预防与处置李世林�中国民航飞行学院航空工程学院诱发压气机进入喘振状态。
由于流量连续，气 机进口流场不均；若飞行员拉杆过猛，飞机迎 摘�要流轴向速度将逐渐增加，流量系数回升，在中 间某级流量系数将等于设计值。
随着流量系数 继续回升，压气机后级流量系数大于设计值， 引起压气机进入涡轮状态，压气机各级速度三 角形如图�所示。
角突然变大，进气道内会发生严重的气流分 离，进入发动机的空气流量会急剧减小。
��预防发动机进气道积冰 当发动机进气道积冰时，一方面使发动机 进口空气流量减少；另一方面由于积冰使进气道表面不规则，引起进气道中气流分离加剧。
所 以，进气道积冰容易引起压气机喘振，飞行中应 正确使用发动机防冰装置，防止发动机进气道 积冰。
喘振是航空发动机压气机的一种不正常工作 状态，会严重危及到飞行安全。
本文阐述飞行 中发动机喘振的形成机理，讨论喘振的诱发 因素，分析其预防及处置措施，可以为飞行安 全操作提供理论依据。
关键词飞行；喘振；速度三角形；预防 ����压气机进口总温过高 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 ��避免外来物损伤 ������������������������机前级流量系数小于设计值，诱发发动机进入 ����������������������喘振��状态。
��由于流量连续，气流轴向速度逐渐增 若外来物进入发动机，一方面将损伤压气机叶片，容易发生气流分离；同时也会引起发动机进口空气流量减小，最终使压气机的工作稳 定性降低，压气机喘振的倾向增强。
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 。
进气道“喘振”“痒振”预防控制措施研究
进气道“喘振”“痒振”预防控制措施研究摘要：本文阐述了进气道的三种工作状态，就“痒振”“喘振”现象产生的原理进行探究分析。
并为避免和解决此类问题，提出阻滞角度调节和防喘调节的解决措施。
关键词：外压式进气道痒振喘振在飞机发动机工作过程中很容易出现“喘振”，“痒振”等现象，长期的喘振会加速压气机内部零件的疲劳并快速扩大已有的裂纹。
严重者可导致引擎不可修复的损毁甚至爆炸。
所以就需要在调节进气道，使通过进气道流向发动机的来流平稳，没有湍流。
1外压式进气道原理及工作状态1.1外压式进气道典型工作状态当飞行速度不变时，对于几何不可调的外压式进气道，其斜激波的位置和参数是不变的。
但是，其正激波的位置和参数要随进气道出口流通能力的变化而变化，从而影响进气道的流动状态。
通常情况下，把进气道的流动状态划分为临界、亚临界和超临界三种典型的工作状态。
下面，以设计 M 数为例，说明这三种工作状态的特征。
①临界工作状态外压式进气道临界工作状态的特征是正激波位于唇口处，在该状态下，内部通道为亚声速气流。
②超临界工作状态当进气道出口的流通能力增大（例如发动机需要的空气流量增加）时，进气道的节流程度减弱，出口压力下降，正激波就会后移至喉部后的扩散段，则出现超临界工作状态。
出口流通能力越大，则正激波的位置越靠后，激波强度也增大，超临界程度也越大。
③亚临界工作状态若在临界工作状态的基础上减小出口的流通能力（例如发动机需要的空气流量减小），则节流程度增大，出口压力增加，使得正激波前移至唇口之外，则出现亚临界工作状态。
其特征是正激波与斜激波相交，产生溢流从而减小通过进气道的流量，进气道内部通道是亚声速流动。
随着节流程度的加剧，正激波的位置也越靠前，亚临界程度增加。
1.2外压式进气道原理在实际应用的外压式进气道中，其唇口后的内通道并不是立即呈完全的扩散形，而是带有喉部的先收敛后扩散的形状。
这是因为，由外压式进气道的工作原理可知，超声速气流在进入唇口前先经历较大的向外转折，进入内部通道后又要向内转折，所以是一种大曲率的绕流。
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解 决 办 法 ： 取 合 适 的主 、 油 路 节 流 嘴 ， 选 副 降低 切油 过程 发 动机 供 油量 脉动 ， 高燃 烧 品质 。 提
２． ２
，
升 压 限 制器 投入 工作 点对 防 喘切 油 的影 响
小， 而供 油 量 却几 乎 保 持 不变 。这 样 ， 燃烧 室 中 的单
升 压 限制 器 和 流 量分 配器 共 同工作 ，按 在下降 ， 可能导致发
动机 富 油熄火 。
过 对 有关 发 射 武 器 引起 压 气 机 失速 喘振 的试 验 数 据
分 析 之后 ，一 般 认 为 引起 压 气 机失 速 喘 振 的 主要 原 因 ， 于发 射 武 器 时进 人 发 动机 的空气 质 量 、 量 减 在 流
１ 战 斗机 发射 武 器 时发 动 机 喘振 采 取 的 措 施
当战 斗机 发射 武器 时 ， 根 据 当时的飞行 状 态 和 应 武器种类 及其在 飞机 的位 置的不 同情况 ，预先控 制发 动机 （ 推进 系统 ） 关 的可调 机构 ， 时提 高发 动 机 的 有 短
喘振裕度 ， 防止发 动机 的喘振 、 火 和空 中停车 。 熄 国 内外 的研 究结 果 表 明 ， 当飞 机 发射 武 器 时 ， 发 动机 可 能 采 取 的预 防措 施有 ：合 理 的设 计 武器 的布 局 ； 取措 施 减 少尾 喷 燃 气 射 流直 接 进人 发 动 机 ； 采 在
位 加热 量 就显得 过 大 。尽 管 压气 机进 口流量 减小 了 ， 研制的 ， 其部 分 部 件 特性 和参 数 有所 变 化 ， 力 有 所 但 由于燃烧室 出口温度提高 ，仍然会造成涡轮导 向 推 使 增 加 。而其 控 制器 （ 节 器 ） 调 基本 上 还 沿用 已有 的 控 器 严重 堵 塞 。这种 严重堵 塞 ， 压气 机各 级气 流 冲角 加 大 ， 有 的级 间匹 配关 系遭 到破 坏 ， 而 导致 压 气 原 从 制 器 。 由于 其 推力 有 所 增 加 ， 然燃 油 流量 要 增 加 ， 必
《 备制 造技术 ）Ｏ １ 装 ） ｌ 年第 ２期 ２
飞 机 发 动 机 喘振 的预 防措 施 探 析
于 向财 ， 唐岩 辉 ， 帅 方
（ 海军 飞行 学 院 ， 宁 葫 芦 岛 １５０ ） 辽 ２ ０ １
摘 要 ： 析 了战 斗机 在 发 射 武 器 和 飞行 过 程 中 ， 防发 动机 喘振 的 具 体措 施 ， 讨 了预 防喘 调 节 器各 结 构 尺 寸对 发 动 分 预 探
喘作 用 。
系 统 性 能会 在 一定 程 度 上 变 化 ，从 而 带来 原 防 喘 工 作 装 置工 作 不 正 常 ， 不 到应 有 的 防 喘效果 ， 发 动 达 对
机 稳 定工 作 非 常 不利 。这 就 需要 深 入 分析 防 喘 装 置 ２ 飞 行 过 程 中发 动 机 喘 振 采 取 的 措 施
某 飞 机 发 动机 是 在 已 有发 动 机 基础 上 经 过 改 进
主副 油路 压 力 也会 有 所 增 加 ， 应 的 主燃 油调 节 器 、 相 防喘装 置 等 相 关部 件 ， 会 偏 离 原来 使 用 的工 作 点 ， 都
机 失速 喘振 。减 少 供油 量 ， 能消 除和 减轻 这种 堵 塞程 度 ， 复 各 级 的正 常 流通 能力 ， 恢 因而 能 起 到抑 喘 、 防
过程 燃 油 压 力 的变 化 作为 标 准 ， 取 合适 的 主 、 油 选 副 路节 流嘴 直 径 ，可 以有效 地 降 低 系统 的燃 油 压力 脉
动 。 防喘 装 置切 油 异 常 的主 要 原 因 ， 主 、 油路 节 是 副 流 嘴尺 寸 选 择不 当 ， 导致 切 油 时燃 油 压力 脉 动 ， 引起
收 稿 日期 ：０ ０ １－ ２ ２ １— １ １ 作 者 简 介 ： 向 财 （ ９ ９ ） 男 ， 宁 东 港 人 ， 师 ， 士 ， 究 方 向 为航 空 发 动 机 教 学 与 研 究 。 于 １７ 一 ， 辽 讲 学 研
机防喘的影响 ， 并给 出了防喘装置改进设计 的具体意见 ， 究 了升压 限制 器的结构参数与 系统防喘切 油过程的关 系。 研
关 键 词 ： 机 ； 动 机 ； 振 ； 喘 飞 发 喘 防
中图 分 类 号 ： ２ Ｖ３
文献 标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：６ ２ ５ ５ （ ０ ）２ ０ １ － ２ １ ７ — ４ Ｘ ２ １ ０ — ０ ０ １ ９
进气 道 上 安装 防喘 气 门或 给进 气道 喷水 ，降低 进 入
发动机的燃气温度 ； 给燃烧室补氧 ； 调节压气机 导向 叶 片和尾 喷 口面 积 ； 强制 性地 减 少供 油量 ， 等 。 等
在 上 述 预 防措 施 中 ， 减少 供 油量 是最 有效 的 。通
燃 烧 室 燃 烧效 率 下 降 ， 至导 致 爆 燃 等现 象 ； 甚 以及 由 于燃 烧 品 质 较差 ， 导致 发 动机 转 速 下 降过 多 ， 在燃 油
工 作 过程 及 性 能 ，通 过 对 原 有 防喘 装 置进 行 参 数 调 整、 改进 设 计等 措施 ， 其具 备 良好 的防喘振 效果 。 使
航 空 发 动机 在 使 用 中 ， 由于 内部 原 因 或外 来 因 素 的影 响 ， 压气 机 通 道 中气 流受 到扰 动 ， 能 引起 压 可 气 机失 速 和喘 振等 气 动 不稳 定 工 作状 态 。发 动机 防 喘 系统 接 受 防喘盒 发 来 的脉 冲信 号 ，实 现 脉 冲式 中
断 和恢 复 发 动机 的主 燃烧 室 供 油 ，以清 除 发 动机 的 喘振 状 态 。通过 研究 ， 可从 如下 方面 预 防喘 振 ： ２１ 副油 路节 流 嘴直径 （ 降 ） 调 节器 的影 响・ ． 压 对主
防喘 调 节器 主 、 副油 路节 流 嘴 的选 取 ， 以切 油 应