轴流式压缩机
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2 离心压缩机
§0-1 透平压缩机的分类
3 斜流压缩机
§0-1 透平压缩机的分类
4 混合压缩机
§0-1 透平压缩机的分类
二、各类压缩机使用范围 （1）容积式：中小流量
活塞式：高压力， 回转式：低压力 （2）透平式：大中流量 离心式：各种压力； 轴流式：中低压力
§0-1 透平压缩机分类
三、 特点
§1-4 基元级速度三角形
一、速度三角形
c1u c1 cos 1
w1u w1 cos 1
c2u c2 cos 2 w2u w2 cos 2
c1a c1 sin 1 w1a w1 sin 1 c2a c2 sin 2 w2a w2 sin 2
第一章 轴流压缩机基本工作原理
§1-1 轴流压缩机简图及基本研究方法
§1-1 轴流压缩机简图及基本研究方法
级的简图
Dt
级的外径（包括叶片顶部与气缸 之间的径向间隙） 级的内径（轮毂直径） 轮毂比
Dh
d Dh / Dt
l
叶片高度 径向间隙，叶尖与气缸内壁间距 轴向间隙，二叶片排之间轴向距离
r z
轴流式压缩机
§0 §1 §2 §3 §4 §5 §6 绪论 （1） 轴流压缩机基本工作原理（3） 级中能量损失 （3） 平面叶栅试验研究 （3） 叶片扭曲规律 （3） 多级轴流压缩机 （3） 轴流压缩机性能与调节 （2）
§0-1 透平压缩机的分类
一、分类 1 轴流压缩机
§0-1 透平压缩机的分类
h 在u一定时，反映了气流在叶栅中的转折程度，也即反映了气流的
扩压程度，是说明叶栅工作性能的重要参数之一。
§1-3 基元级增压原理
提高ht方法（受限制）
1 增加动叶栅圆周速度，但受叶片材料强度限制。 固定式压缩机： ut 150 300m / s 运输式压缩机： ut 220 370m / s 2 增大扭速wu，即增大气流转折角，但太大的会使气流易于脱
§1-3 基元级增压原理
一、流道形状与增压关系 扩张通道，速度减小，静压升高。对叶栅，进出口栅距相等
2 1 F2 t sin 2 F1 t sin 1
要求：弯曲
§1-3 基元级增压原理
要求：1 弯曲 2 流道截面积渐增
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
§1-3 基元级增压原理
二、气流在基元级中的流动
c1 w1 u1
c2 w2 u2
f1d f 2 d w2 w1 p2 p1
亚音速情况
f 2 s f3s c3 c2 p3 p2
§1-3 基元级增压原理
三、动叶栅对气体作功 （欧拉方程） 欧拉方程
ht L u(w1u w2u ) uwu
wu cu c2u c1u c2 cos 2 c1 cos 1 c1a c2a ca c2 cos 2 u cactg 2 c1 cos 1 u cactg 1 ht uca (ctg 1 ctg 2 )
§0-2 轴流压缩机结构
§0-2 轴流压缩机结构
§0-2 轴流压缩机结构
一、转子 1、动叶 2、主轴 3、推力盘 二、静子 1、机壳 2、导流器 3、静叶 4、整流器 4、扩压器 5、排气室 6、密封 7、轴承
气体由吸气室吸入，通过动叶对气体作功，使气体压力、速度、温度升高， 然后流入静叶，使速度降低，压力升高。由末级出来的高压气体经出口整 流器，扩压器，再由出气室排除。
与离心压缩机相比 优点： 1 设计工况下效率较高，绝热效率可高5－10％ 2 流量大，重量轻，体积较小 缺点
1 稳定工况范围窄，性能曲线较陡，变工况性能差，易喘振
2 对工质中杂质敏感，叶片易受磨损
§0-1 透平压缩机分类
四、发展趋势： 1 高效化 （1）减小压缩机中各种损失 （2）改善各工况压缩机性能 （3）采用符合实际流动情况的设计与计算方法 2 高压化 高流速，冲波，机器高转速及材料问题 3 低噪音化 （85dB） 机械噪音，气动噪音 原因，机理，影响音速及降噪措施
§1-3 基元级增压原理
欧拉第二方程
w12 u 2 c12 uw1u 2
2 2 w2 u 2 c2 uw2u 2
c c w w ht u ( w1u w2u ) 2 2
2 2 2 1 2 1
2 2
wu ht uwu u hu 2 u
2
ht wu ca h 2 (ctg 1 ctg 2 ) u u u
§1-1 简图及基本研究方法
均径处截面
环形叶栅：把形状相同的叶片切 面彼此以一定距离沿圆周排成一 个环形表面 基元级：一对动叶和静叶环形叶 栅组成 平面叶栅：
代替环形叶栅，方 便符合实际
§1-2 基元级叶型与叶栅主要参数
一、叶型几何参数 型面：叶型型线所包围的切面 中线：叶型型线内切圆圆心连线 b：叶弦，连接中线两端点的直线 c：叶型最大厚度
2 A 2 气流出口落后角 2 1 气流转折角
t c/b
相对栅距
叶栅稠度 b/t b 叶型安装角
1 A 2 A
进、出口安装角
2 A 1A 叶型弯曲角
三、气流特征角
1, 2 气流进、出口角 i 1A 1 气流进口冲角
离，流动恶化。
3 增加轴向速度c1a，但过大的c1a 会引起Mw1增大；而且增大c1a主要是增 加了动压头。
§1-3 基元级增压原理
四、静叶栅中气流压力的提高 流道扩张
c3 c2 ; p3 p2
一般情况下，c3方向与c1一致。 静叶栅功能： 1 将气流从动叶栅中所得到的动能进一步转化为压力能，以提高整级压增 2 使气流以合适的角度进入后一级
c c / b 叶型最大相对厚度
f
叶型中线最大挠度 相对最大挠度
f f /b
a
x1 x2
叶型前缘至最大挠度处距离 前、后缘方向角 叶型弯曲角 前、后缘小圆半径
x1 x2
r1 , r2
§1-2 基元级叶型与叶栅主要参数
二、叶栅几何参数 叶栅前额线：叶型前缘点连线 叶栅后缘线：叶型后缘点连线 t：栅距，相邻叶型在圆周方向距离
§0-1 透平压缩机的分类
3 斜流压缩机
§0-1 透平压缩机的分类
4 混合压缩机
§0-1 透平压缩机的分类
二、各类压缩机使用范围 （1）容积式：中小流量
活塞式：高压力， 回转式：低压力 （2）透平式：大中流量 离心式：各种压力； 轴流式：中低压力
§0-1 透平压缩机分类
三、 特点
§1-4 基元级速度三角形
一、速度三角形
c1u c1 cos 1
w1u w1 cos 1
c2u c2 cos 2 w2u w2 cos 2
c1a c1 sin 1 w1a w1 sin 1 c2a c2 sin 2 w2a w2 sin 2
第一章 轴流压缩机基本工作原理
§1-1 轴流压缩机简图及基本研究方法
§1-1 轴流压缩机简图及基本研究方法
级的简图
Dt
级的外径（包括叶片顶部与气缸 之间的径向间隙） 级的内径（轮毂直径） 轮毂比
Dh
d Dh / Dt
l
叶片高度 径向间隙，叶尖与气缸内壁间距 轴向间隙，二叶片排之间轴向距离
r z
轴流式压缩机
§0 §1 §2 §3 §4 §5 §6 绪论 （1） 轴流压缩机基本工作原理（3） 级中能量损失 （3） 平面叶栅试验研究 （3） 叶片扭曲规律 （3） 多级轴流压缩机 （3） 轴流压缩机性能与调节 （2）
§0-1 透平压缩机的分类
一、分类 1 轴流压缩机
§0-1 透平压缩机的分类
h 在u一定时，反映了气流在叶栅中的转折程度，也即反映了气流的
扩压程度，是说明叶栅工作性能的重要参数之一。
§1-3 基元级增压原理
提高ht方法（受限制）
1 增加动叶栅圆周速度，但受叶片材料强度限制。 固定式压缩机： ut 150 300m / s 运输式压缩机： ut 220 370m / s 2 增大扭速wu，即增大气流转折角，但太大的会使气流易于脱
§1-3 基元级增压原理
一、流道形状与增压关系 扩张通道，速度减小，静压升高。对叶栅，进出口栅距相等
2 1 F2 t sin 2 F1 t sin 1
要求：弯曲
§1-3 基元级增压原理
要求：1 弯曲 2 流道截面积渐增
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
§1-3 基元级增压原理
二、气流在基元级中的流动
c1 w1 u1
c2 w2 u2
f1d f 2 d w2 w1 p2 p1
亚音速情况
f 2 s f3s c3 c2 p3 p2
§1-3 基元级增压原理
三、动叶栅对气体作功 （欧拉方程） 欧拉方程
ht L u(w1u w2u ) uwu
wu cu c2u c1u c2 cos 2 c1 cos 1 c1a c2a ca c2 cos 2 u cactg 2 c1 cos 1 u cactg 1 ht uca (ctg 1 ctg 2 )
§0-2 轴流压缩机结构
§0-2 轴流压缩机结构
§0-2 轴流压缩机结构
一、转子 1、动叶 2、主轴 3、推力盘 二、静子 1、机壳 2、导流器 3、静叶 4、整流器 4、扩压器 5、排气室 6、密封 7、轴承
气体由吸气室吸入，通过动叶对气体作功，使气体压力、速度、温度升高， 然后流入静叶，使速度降低，压力升高。由末级出来的高压气体经出口整 流器，扩压器，再由出气室排除。
与离心压缩机相比 优点： 1 设计工况下效率较高，绝热效率可高5－10％ 2 流量大，重量轻，体积较小 缺点
1 稳定工况范围窄，性能曲线较陡，变工况性能差，易喘振
2 对工质中杂质敏感，叶片易受磨损
§0-1 透平压缩机分类
四、发展趋势： 1 高效化 （1）减小压缩机中各种损失 （2）改善各工况压缩机性能 （3）采用符合实际流动情况的设计与计算方法 2 高压化 高流速，冲波，机器高转速及材料问题 3 低噪音化 （85dB） 机械噪音，气动噪音 原因，机理，影响音速及降噪措施
§1-3 基元级增压原理
欧拉第二方程
w12 u 2 c12 uw1u 2
2 2 w2 u 2 c2 uw2u 2
c c w w ht u ( w1u w2u ) 2 2
2 2 2 1 2 1
2 2
wu ht uwu u hu 2 u
2
ht wu ca h 2 (ctg 1 ctg 2 ) u u u
§1-1 简图及基本研究方法
均径处截面
环形叶栅：把形状相同的叶片切 面彼此以一定距离沿圆周排成一 个环形表面 基元级：一对动叶和静叶环形叶 栅组成 平面叶栅：
代替环形叶栅，方 便符合实际
§1-2 基元级叶型与叶栅主要参数
一、叶型几何参数 型面：叶型型线所包围的切面 中线：叶型型线内切圆圆心连线 b：叶弦，连接中线两端点的直线 c：叶型最大厚度
2 A 2 气流出口落后角 2 1 气流转折角
t c/b
相对栅距
叶栅稠度 b/t b 叶型安装角
1 A 2 A
进、出口安装角
2 A 1A 叶型弯曲角
三、气流特征角
1, 2 气流进、出口角 i 1A 1 气流进口冲角
离，流动恶化。
3 增加轴向速度c1a，但过大的c1a 会引起Mw1增大；而且增大c1a主要是增 加了动压头。
§1-3 基元级增压原理
四、静叶栅中气流压力的提高 流道扩张
c3 c2 ; p3 p2
一般情况下，c3方向与c1一致。 静叶栅功能： 1 将气流从动叶栅中所得到的动能进一步转化为压力能，以提高整级压增 2 使气流以合适的角度进入后一级
c c / b 叶型最大相对厚度
f
叶型中线最大挠度 相对最大挠度
f f /b
a
x1 x2
叶型前缘至最大挠度处距离 前、后缘方向角 叶型弯曲角 前、后缘小圆半径
x1 x2
r1 , r2
§1-2 基元级叶型与叶栅主要参数
二、叶栅几何参数 叶栅前额线：叶型前缘点连线 叶栅后缘线：叶型后缘点连线 t：栅距，相邻叶型在圆周方向距离