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风机中的喘振和失速是什么情况

发布时间:2017-09-29 点击:25907次

喘振是透平式压缩机(也叫叶片式压缩机)在流量减少到一定程度时所发生的一种非正常工况下的振动。离心式压缩机是透平式压缩机的一种形式,喘振对于离心式压缩机有着很严重的危害。
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。
在燃气轮机中压气机喘振不但会使压气机的压比和效率急剧下降,同时还影响到燃烧室和透平的工作,常见的如压气机熄火、透平排气超温等,乃至使整个机组产生强烈的振动,高速旋转之下几秒钟之内就可能使叶片断裂飞出,造成灾难性的后果。
目前来说解决消防风机喘振的方法有五种:
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。
④改善气缸内部结构,如在适当位置开导流槽道。
⑤主动控制(active control),即利用声学原理在压气机进入喘振工况后人为附加一个与喘振低频信号等值反相的控制信号,以抵消有害的轴向振动,将工况从深度喘振中拉回到喘振线右侧(该方法目前还处于实验室阶段)。
离心式压缩机与管路联合运转系统中,当流量减小到某一最小值时,由于压缩机流道中的严重气流脱离现象以及管路性能曲线与压缩机性能曲线的交点处于喘振界限线之内,因而在系统中产生的一种周期性气流振荡现象。管路的容量愈大,则喘振的振幅愈大,频率愈低。管路的容量愈小,则喘振的振幅愈小,频率愈高。喘振现象十分有害,将会造成噪声加剧、叶片损坏、机组振动、轴承损坏,以致造成严重事故。
对于喘振发生的机理,目前尚未有很严格的通用理论。以前多认为压气机中的旋转失速是喘振的前奏,即随着某级中旋转失速区个数的增加而使逆压流动越发困难直至发生喘振。但仍有很多实验表明突发性喘振的普遍存在。

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