基于试验数据的轴流压气机喘振边界经验预估方法
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(. 1 南京航 空航 天大 学 能 源与动 力学院 , 南京 20 1 ; 106
2 中国航 空工业集 团公 司 中国燃 气涡轮研 究院 , . 四川 江 油 6 10 ) 2 7 3
摘 要: 从压气机 特性计算统计法的基本思想 出发 , 多台轴流压气机喘振试验数据进行了整理分 析 , 对 总结 了
量 斜率 系数 。
本 文进 一 步研究 了不 同压 气机 喘振边 界 上流量
图 1给 出了各 型压 气机 喘振边 界上 流 量相对 变化 量
二
√ 随相对换算转速 元的变化情况( 采用设计转速
喘振 点流 量进行 无 量 纲 化 ) 如 图 可见 , 同压 气 机 , 不
=
斜率 系数 与 加 功 量 斜 率 系 数 的变 化 规 律 , 希
关 键 词 : 流压气机 ; 轴 喘振 边 界 ; 曲线 拟 合 ; 验 公 式 经 文献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :0 9— 89 2 1 )1— 0 0— 5 10 2 8 (0 1 0 04 0
中 图分 类 号 :K 7 . T 448
压气 机试验 时 , 了获取 其完整 喘振边 界 , 常 为 通
工况 较远 的大尺 度气 流 分离 很 难 准确 模 拟 , 由于计
算量 仍显 巨大 , 期还 无 法 实 现全 转 速 喘振 边 界 的 近
分 析为依 据而建立 的一 种近似计 算方 法 j 。 这里共 选取 9台轴 流压气机 的喘振 点试验 数据
数值 计算 。同时 , 以上 计 算 方法 和 程 序均 需 要输 入
第2 4卷
第 1期
《 燃
气
轮
机
技
术》
Vo . 4 NO 1 12 . Ma .. 01 r 2 1
2 1 年 3月 01
GAS TURBI NE TECHN0LoGY
基 于试 验 数 据 的轴 流压 气机 喘振 边界 经 验预 估 方 法
向宏辉 , 宁 任铭 林 葛 ,
同类 型压气机喘振边界上参数 变化 的一般规律 , 在此基础上 , 压气机设计转速下 的喘振参 数与其非设计转 将
速下 的喘 振 参 数 进 行 相互 关 联 , 出 了一 种 基 于 试 验 数据 的轴 流压 气 机 喘 振 边 界经 验 预 估 方 法 。通 过 与试 验 提
结果 的详细对 比, 表明本文所建立的经验方法能够较为合 理地预估轴流压气机 喘振 边界的变化趋势 , 基本满 足工程使用的需要 , 可为试验人员顺 利录取喘振边界提供一种有效辅助手段。
需要 在整个 转速 范 围 内进 行反 复 多 次进 喘 , 就使 这 得试 验设 备和被试 压气 机均面 临很大 安全 隐患 。为
较 多 的气动 、 何参数 , 几 使得压 气机试 验人员 不能根 据 已有 的喘振试 验数据 , 时方 便地 修正计算 结果 。 及
因此 , 已有试 验数据 的基础 上 , 在 发展 一种 简便快 速 的喘振边 界经验 预估 方 法 , 于压 气 机试 验 人员 而 对
喘振 边界 的完整 预估 还 存在 不 确 定性 , 如传 统 一维 级叠 加法 计算 程 序¨ 需要 人 为给 定 喘 振 边 界 或 认
了同类 型压气机 喘振 边 界 上参 数 变 化 的一 般规 律 , 探 寻 了与喘振特 征参数 相互关 联 的影 响参数 。 同时 选 用非线 性数学 模 型 , 各 类统 计 分 布数 据 进行 了 对
曲线 拟合 , 得到 了若干经 验关 系式 。在 此基础 上 , 将
为某 条等转 速线 上最 高 压 比点 即为 喘振 点 , 并且 对 于径 向参数 变化较 大 的压气机 特性计算 会 出现较大 偏差 ; 二维 轴对 称法 计 算 程 序 的预 测 精 度严 重
依赖 于 叶片排损失 和落后 角模 型随工 况变化 的经验 规律 , 仅适用 于其关 联数 据范 围以 内的工程 预估 ; 而
收稿 日期 : 1 0 2 2 0— 5— 6 0
作者 简介 : 向宏辉 (9 9一) 男 , 17 , 湖南沅陵人 , 工程师 , 硕士生 , 主要从 事压气机试验与数值模 拟研究 。
第 1 期
基于试验数据的轴流压气机喘振边界经验预估方法
4 l
进行 归纳 整理 , 对应 转 速 范 围为 6 % ~10 转 速 。 0 0%
基 于上 述考 虑 , 本文 从 压气 机性 能 计算 中统计
法 的基本 思想 出发 , 对近 十 几 年来 国 内所 积 累 的多
台轴流压 气机喘 振试 验 数 据进 行 了统 计 分 析 , 总结
通常 压气机试 验所 参考 的喘振边 界均 为程序计 算结 果 , 由于压气 机 内部 的失 稳特性非 常复杂 , 导致
言很 有必 要 。
了降低进 喘试验 风 险 , 提高 瞬 态 喘振 数据 测 量 的针
对性 , 预先 设定 一条 准确 度 较 高 的参 考稳 定 工 作边
界是 非 常重要 的 , 可 以指 导试 验 人 员提 前 预判 压 它 气机 在不 同转速 区 的喘 振 发生 位 置 , 而有 效保 证 从 喘振 边界 的顺 利录取 。
全三 维粘 流计算程 序 。 则是将 数值 失速 直接 判读
为物 理失速 , 目前 国际上 对 这 两种 失 速类 型 的定 量 关联 关 系还 没有统 一 的结论 , 特别 是 对 于偏 离设 计
最佳 工作状 态 曲线 上变 化 的一般 规律 与压气 机特性
之 间的相 似性得 到 的 , 以对 压气 机 试 验特 性数 据 是
压 气机设计 转速 下的喘 振参数 与其非设 计转 速下 的
喘振 参数 进行相 互关 联 , 而 提 出 了一种 基 于试 验 从
数 据的轴 流压气 机喘振 边界经 验预估方 法
1 喘 振 参数 变 化 规律 分 析
在 工程 上 , 于计算 压 气机 非设 计 性 能的统 计 用 方 法 , 基本思 想是 根据 转 速 变化 时 压气 机 参数 在 其
2 中国航 空工业集 团公 司 中国燃 气涡轮研 究院 , . 四川 江 油 6 10 ) 2 7 3
摘 要: 从压气机 特性计算统计法的基本思想 出发 , 多台轴流压气机喘振试验数据进行了整理分 析 , 对 总结 了
量 斜率 系数 。
本 文进 一 步研究 了不 同压 气机 喘振边 界 上流量
图 1给 出了各 型压 气机 喘振边 界上 流 量相对 变化 量
二
√ 随相对换算转速 元的变化情况( 采用设计转速
喘振 点流 量进行 无 量 纲 化 ) 如 图 可见 , 同压 气 机 , 不
=
斜率 系数 与 加 功 量 斜 率 系 数 的变 化 规 律 , 希
关 键 词 : 流压气机 ; 轴 喘振 边 界 ; 曲线 拟 合 ; 验 公 式 经 文献 标 识 码 : A 文 章 编 号 :0 9— 89 2 1 )1— 0 0— 5 10 2 8 (0 1 0 04 0
中 图分 类 号 :K 7 . T 448
压气 机试验 时 , 了获取 其完整 喘振边 界 , 常 为 通
工况 较远 的大尺 度气 流 分离 很 难 准确 模 拟 , 由于计
算量 仍显 巨大 , 期还 无 法 实 现全 转 速 喘振 边 界 的 近
分 析为依 据而建立 的一 种近似计 算方 法 j 。 这里共 选取 9台轴 流压气机 的喘振 点试验 数据
数值 计算 。同时 , 以上 计 算 方法 和 程 序均 需 要输 入
第2 4卷
第 1期
《 燃
气
轮
机
技
术》
Vo . 4 NO 1 12 . Ma .. 01 r 2 1
2 1 年 3月 01
GAS TURBI NE TECHN0LoGY
基 于试 验 数 据 的轴 流压 气机 喘振 边界 经 验预 估 方 法
向宏辉 , 宁 任铭 林 葛 ,
同类 型压气机喘振边界上参数 变化 的一般规律 , 在此基础上 , 压气机设计转速下 的喘振参 数与其非设计转 将
速下 的喘 振 参 数 进 行 相互 关 联 , 出 了一 种 基 于 试 验 数据 的轴 流压 气 机 喘 振 边 界经 验 预 估 方 法 。通 过 与试 验 提
结果 的详细对 比, 表明本文所建立的经验方法能够较为合 理地预估轴流压气机 喘振 边界的变化趋势 , 基本满 足工程使用的需要 , 可为试验人员顺 利录取喘振边界提供一种有效辅助手段。
需要 在整个 转速 范 围 内进 行反 复 多 次进 喘 , 就使 这 得试 验设 备和被试 压气 机均面 临很大 安全 隐患 。为
较 多 的气动 、 何参数 , 几 使得压 气机试 验人员 不能根 据 已有 的喘振试 验数据 , 时方 便地 修正计算 结果 。 及
因此 , 已有试 验数据 的基础 上 , 在 发展 一种 简便快 速 的喘振边 界经验 预估 方 法 , 于压 气 机试 验 人员 而 对
喘振 边界 的完整 预估 还 存在 不 确 定性 , 如传 统 一维 级叠 加法 计算 程 序¨ 需要 人 为给 定 喘 振 边 界 或 认
了同类 型压气机 喘振 边 界 上参 数 变 化 的一 般规 律 , 探 寻 了与喘振特 征参数 相互关 联 的影 响参数 。 同时 选 用非线 性数学 模 型 , 各 类统 计 分 布数 据 进行 了 对
曲线 拟合 , 得到 了若干经 验关 系式 。在 此基础 上 , 将
为某 条等转 速线 上最 高 压 比点 即为 喘振 点 , 并且 对 于径 向参数 变化较 大 的压气机 特性计算 会 出现较大 偏差 ; 二维 轴对 称法 计 算 程 序 的预 测 精 度严 重
依赖 于 叶片排损失 和落后 角模 型随工 况变化 的经验 规律 , 仅适用 于其关 联数 据范 围以 内的工程 预估 ; 而
收稿 日期 : 1 0 2 2 0— 5— 6 0
作者 简介 : 向宏辉 (9 9一) 男 , 17 , 湖南沅陵人 , 工程师 , 硕士生 , 主要从 事压气机试验与数值模 拟研究 。
第 1 期
基于试验数据的轴流压气机喘振边界经验预估方法
4 l
进行 归纳 整理 , 对应 转 速 范 围为 6 % ~10 转 速 。 0 0%
基 于上 述考 虑 , 本文 从 压气 机性 能 计算 中统计
法 的基本 思想 出发 , 对近 十 几 年来 国 内所 积 累 的多
台轴流压 气机喘 振试 验 数 据进 行 了统 计 分 析 , 总结
通常 压气机试 验所 参考 的喘振边 界均 为程序计 算结 果 , 由于压气 机 内部 的失 稳特性非 常复杂 , 导致
言很 有必 要 。
了降低进 喘试验 风 险 , 提高 瞬 态 喘振 数据 测 量 的针
对性 , 预先 设定 一条 准确 度 较 高 的参 考稳 定 工 作边
界是 非 常重要 的 , 可 以指 导试 验 人 员提 前 预判 压 它 气机 在不 同转速 区 的喘 振 发生 位 置 , 而有 效保 证 从 喘振 边界 的顺 利录取 。
全三 维粘 流计算程 序 。 则是将 数值 失速 直接 判读
为物 理失速 , 目前 国际上 对 这 两种 失 速类 型 的定 量 关联 关 系还 没有统 一 的结论 , 特别 是 对 于偏 离设 计
最佳 工作状 态 曲线 上变 化 的一般 规律 与压气 机特性
之 间的相 似性得 到 的 , 以对 压气 机 试 验特 性数 据 是
压 气机设计 转速 下的喘 振参数 与其非设 计转 速下 的
喘振 参数 进行相 互关 联 , 而 提 出 了一种 基 于试 验 从
数 据的轴 流压气 机喘振 边界经 验预估方 法
1 喘 振 参数 变 化 规律 分 析
在 工程 上 , 于计算 压 气机 非设 计 性 能的统 计 用 方 法 , 基本思 想是 根据 转 速 变化 时 压气 机 参数 在 其