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bet356官网第4讲 轴流式压气机-2013pdf

2020/07/19

  第四章 轴流式压气机管事道理 轴流式压气机厉重用于燃气轮机和大型船用动员机增压器轴流式压气机厉重用于燃气轮机和大型船用动员机增压器;; 轴流机组织轴流机组织 众级轴流式压气机剖面图 1-导向器 2-轮盘 3-管事叶片 4-机壳 5-整流叶片 6-转子轴  气氛正在轴流式压气机中的滚动偏向大致平行于管事轮轴;  组织上容易结构众组织上容易结构众级级压缩压缩,以每一级都较低的增压压力比以每一级都较低的增压压力比 得到较高的总增压压力比;每级压力比正在1.15~1.35之间。 轴流压气机中气体滚动动画轴流压气机中气体滚动动画  每级压力比力低每级压力比力低,气氛流经每级叶片通道时无需快速改气氛流经每级叶片通道时无需快速改 变偏向,如此删除了滚动牺牲,所以压气机结果较高。  万分是大流量时轴流式压气机较离心式压气机更容易获 得较高的结果得较高的结果; 轴流压气机中气体滚动动画轴流压气机中气体滚动动画  轴流式压气机结果轴流式压气机结果凡是正在般正在8787%%以上以上,而离心式压气机最而离心式压气机最 高84~85%。  与离心式压气机比拟,众级轴流式压气机具有流量大, 结果高结果高、迎风面积小等长处迎风面积小等长处,正在摩登航空用燃气涡轮发正在摩登航空用燃气涡轮发 动机中众采用轴流式压气机。  轴流式压气机通过管事轮叶片对气氛做功,升高气氛的 压力势能和动能,然后再通过整流器叶片通道的扩压作 用用,负气体所具有的负气体所具有的动能进动能进一步转化为压力能步转化为压力能,到达压到达压 缩气氛的用意。 众级轴流式压气机 剖面图 1-导向器 2-轮盘 3-管事叶片 4-机壳 5-整流叶片 6-转子轴  众极轴流式压气机每级中滚动情景近似众极轴流式压气机每级中滚动情景近似、、管事道理好像的奸细作道理好像的特 点,以是集体针对一个级实行斟酌。  一个管事叶片(图中3 )和一个整流叶片(图中5 )组成轴流 压气机的一个级。 众级轴流式压气机 剖面图 1-导向器 2-轮盘 3-管事叶片 4-机壳 5-整流叶片 6-转子轴 1. 环形叶栅安适面叶栅: 通道面积,进出叶栅的相对速率 管事轮管事轮 整流器整流器 流道内某半径处的环形叶栅 1-管事轮叶栅 2-整流器叶栅 气流正在平面叶栅中的滚动 22. 基元级速率三角形基元级速率三角形: 无论是管事轮照旧整流轮,通道都策画为扩压通道;即 叶片的出口截面积大于进口截面积。 管事轮管事轮 整流器整流器 基元级中气流速率的变更: 速率低重:W W,C C ; 2 1 3 2 压力升高压力升高:P P,P P ; 2 1 3 2 气体流过压气机管事轮与整气体流过压气机管事轮与整 流器后,压力和密度相应增补;  由定常流连结方程可知:当全面压气机级的叶片高度好像时, 因为密度增大,进、出口绝对速率的轴向分速c就会逐步低重; a  反之反之,若连结进出口轴向分速稳固若连结进出口轴向分速稳固,则压气机级的叶片高度就则压气机级的叶片高度就 应随之逐步低重。  正在实践轴流式压气机级的策画中众采用正在实践轴流式压气机级的策画中众采用两者都变更两者都变更的策画的策画, 即叶片高度由级的进口向出口递减,且轴向分速沿进口往出 口偏向而略有低重。 55.气体正在轴流式压气机中的滚动与牺牲气体正在轴流式压气机中的滚动与牺牲 气流流过叶片前缘时分为两股:区别流向叶背和叶腹; 因为叶背和叶腹型线差异以是两股气流的速率也差异,叶背 气流速率高气流速率高,局限可达超声速局限可达超声速,叶腹气流速率低叶腹气流速率低. 掺混掺混,bet356官网调匀牺牲调匀牺牲 平面叶栅中的叶型牺牲(调匀牺牲+激波牺牲) (a )叶型腹面与后头附面层情景 (b )叶栅通道的激波 气流流过叶片时除平面叶栅的牺牲外,再有以下牺牲: ((11))摩擦牺牲摩擦牺牲 (2)板滞功牺牲; 叶片径向存正在间隙,间隙存正在轴向回流; 叶片的叶腹压力大于叶背压力,使得间隙 中,存正在统一叶片叶腹流向叶背的周向潜流。 (3)二次流牺牲 由顶部潜流导致的底部增加回流 叶片通道内滚动牺牲情景示贪图叶片通道内滚动牺牲情景示贪图 (a )径向间隙中的滚动情景; (b )端部的二次流情景 一、、职能参数 1、压比 4 1  pp 4 压气机的增压比界说:   p 1 2、结果 L uadb  LL u     h h C (T T ) 4adb 1 p 4adb 1      h h C (T T ) 4 1 p 4 1  TT  T ( 4adb  1) 1 T 1    ((TT TT )) 4 1 k 1  k TT (( 1)1) 1    (T T ) 4 1 二、、特特征弧线线 自变量自变量——流量流量 参变量参变量——转速转速 因变量——压比、结果 等结果线等结果线 断绝线断绝线 喘振线 (n ) c s 单级单级轴流式压气机特征弧线轴流式压气机特征弧线 众级众级轴流式压气机特征弧线轴流式压气机特征弧线 nc ——压气机相对转速 ——压气机策画状况的转速 轴流式压气机的特征弧线的特色: 随气氛流量增补,增压压力比与结果比单极降低得 更激烈更激烈,,万分是正在高转速下万分是正在高转速下,,特征弧线尤为险峻特征弧线尤为险峻。。 即众级轴流式压气机的管事边界较单级的管事边界 都微小。 于是于是,轴流式压气机不行适宜正在转速稳固而气氛流轴流式压气机不行适宜正在转速稳固而气氛流 量变更较大的情景下管事,即轴流式压气机变工况才力 差。 轴流式压气机正在转速稳固时,流量变更对速率三角形的影响 c c c c c (a )策画工况时(b)流量增补时, (c )流量减小时, 1a 1a 1a 1a 1a 三、、通用特用特征弧线线 LL u c u c u 2 2u 1 1u k 1 TT  kk  2  (( 1)1) L C T (  1) C T u p 1 T p 1  1 P   1 m K q()sin A 1 1 TT  1 流量流量、、压比等受境遇要素的影响压比等受境遇要素的影响,,若何才略使若何才略使 得到的职能特征弧线,正在任何境遇下都能运用? L u c u c uu 22 22uu 11 11uu  PP k 1  1  m K q()sin A k 1 1 L C T ( 1)  u p 1 T 1 n n cor 298K  nn nn T 298298KK cor  1 T 1    m T  T 100kPa 1 mcor 298K   1 m m PP  100100kPakPa cor 298298KK PP  1 1   是境遇温度和压强 T , P 11 11 折合流量、折合转速,排除了境遇要素的影响 将实正在流量换成折合流量,实正在转速换成折合转速, 获得通用特征弧线。

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