轴流式压气机特性曲线测量

1、轴流式压气机特性曲线测量轴流式压气机特性曲线测量 070111050701110520113016722011301672邓卫敏邓卫敏Company Logo综述综述实验原理2实验过程3测量系统4结果处理5实验分析Company Logo实验分析实验分析v实验阐述 现需要进行一台轴流压气机特性的测量，具体包括流量-压比 以及流量效率 曲线的测量和绘制， 请设计详细具体的实验方案。v压压比和效率分别比和效率分别定义为定义为： 其中：总压分别为压气机进口截面和出口截面的平均总压，总温 为压气机进口截面和出口截面的平均总温。*1*2*/PPk）1（/)1(*1*2)1(*TTkkk*Company

2、Logo实验分析实验分析轴流式压气机轴流式压气机工质状态参数工质状态参数轴流式压气机轴流式压气机轴流式压气机轴流式压气机性能参数性能参数实验分析实验分析v参数分析和测量系统参数分析和测量系统v压气机参数和性能概述压气机参数和性能概述v 在一般的情况下，压气机的工作状况是由在一般的情况下，压气机的工作状况是由进口压力进口压力PaPa* *、进气温度、转速进气温度、转速n n和流量和流量等四个独立变量决定的。在进等四个独立变量决定的。在进气条件一定和转速不变的条件下，压气机的压比、效率气条件一定和转速不变的条件下，压气机的压比、效率随流量变化的关系通常称为压气机的流量特性。用曲线随流量变化的关系通

3、常称为压气机的流量特性。用曲线表示这些参数之间的关系称为特性曲线。表示这些参数之间的关系称为特性曲线。Company Logo*1*2*/PPk）1（/)1(*1*2)1(*TTCompany Logo实验分析实验分析v参数分析和参数分析和测量系统测量系统v 压气机结构简介压气机结构简介5003483751510 2.81流量管静压孔排气阀转子静子静压孔探针及位移机构 交流电机 18.5Kw，3000rpm（双扭线）（圆周四孔）(7个截面,圆周各4个座)静叶60片,弦长36弯度40.6安装角23.2动叶60片,弦长35.5弯度20,安装角44.2叶尖间隙1.2%叶高静压升系数 0.70轴向速度

4、系数0.55反力度 0.68等环量扭向设计变频器(7个截面,圆周各4个座)856535实验分析实验分析Company Logo）1（/)1(*1*2)1(*TTkkk*1*2*/PPk实验分析实验分析Company Logo实验分析实验分析v参数分析参数分析v进口总压进口总压p1*v压气机在地面试验时，空气由静止状态加速吸压气机在地面试验时，空气由静止状态加速吸入压气机，在这个过程中，气流是绝能的入压气机，在这个过程中，气流是绝能的，并，并且且压气机压气机进气属于稳流进气属于稳流，可以采用总压测量方可以采用总压测量方式进行式进行测量测量。Company Logo实验分析实验分析v参数分析参数分

5、析v出口总温出口总温t2*气体总温能量方程：气体总温能量方程：测量电机对压气机做的轴功测量电机对压气机做的轴功采用扭矩测量系统测出扭矩，然后换算到功采用扭矩测量系统测出扭矩，然后换算到功 Company Logo)()(*1*2*1*2TTcqhhqWpmmsMWspmcqMTT*1*2实验分析实验分析v参数分析参数分析v出出口口总压总压p2p2* *v出口的总压的分布存在沿径出口的总压的分布存在沿径 向分布不均匀向分布不均匀. . 采用多点测量求平均值采用多点测量求平均值v首先沿半径等分首先沿半径等分5 5个点个点, ,v在点在点2,3,42,3,4出放置探针出放置探针. .v 沿周向等分沿

6、周向等分6 6次次. .一共九点一共九点, ,求平均值求平均值 Company Logo出口截面图（其中黑点为压力探针位置）实验分析实验分析Company Logo)(P*AqTKqm*111PP）（实验原理实验原理v特性的特性的意义意义 压气机在设计状态下具有符合设计要求的增压比和压气机在设计状态下具有符合设计要求的增压比和较高的效率。一台设计完成的压气机不可能总在某较高的效率。一台设计完成的压气机不可能总在某一特定条件（设计状态）下工作。一特定条件（设计状态）下工作。 当工作条件偏离设计状态时，压气机的增压比、效当工作条件偏离设计状态时，压气机的增压比、效率会发生变化。率会发生变化。 研究

7、在非设计条件下工作时压气机性能参数（增压研究在非设计条件下工作时压气机性能参数（增压比、效率）的变化。比、效率）的变化。Company Logo实验过程实验过程v实验内容实验内容v试验时首先要在流量全开的情况下将转速开至试验时首先要在流量全开的情况下将转速开至待测转速。待转速稳定后逐渐减小排气阀关度，待测转速。待转速稳定后逐渐减小排气阀关度，通过减小排气面积来提高反压，从而得到同一通过减小排气面积来提高反压，从而得到同一转速下不同流量点的特性。当流量减小到一定转速下不同流量点的特性。当流量减小到一定值时就会发生失速或喘振，此时应退出失速或值时就会发生失速或喘振，此时应退出失速或喘振状态。将同一

8、转速下的这些测点连接起来喘振状态。将同一转速下的这些测点连接起来就成为一条特性线。如需完整的特性图，还应就成为一条特性线。如需完整的特性图，还应返回大流量状态，然后开至其它转速，重复这返回大流量状态，然后开至其它转速，重复这个过程个过程。Company Logo实验实验过程过程Company Logov实验设备实验设备v 轴流式轴流式压气机压气机实验台实验台。压气机。压气机进口流场均匀，空气流量进口流场均匀，空气流量可调。额可调。额定转速定转速n转转/分。计算机控制数据采集处理分。计算机控制数据采集处理，通过压力测量探针和通过压力测量探针和温度测量探针测量温度测量探针测量动动叶叶进口和进口和静

9、叶静叶出口出口两两个个截面截面上上相关参数，相关参数，使使用用扭矩测量装置，测得电机扭矩测量装置，测得电机给给压气机叶轮压气机叶轮的的扭矩，从而计算出扭矩，从而计算出轴轴功功。v仪器设备仪器设备：v 压力压力测量探针，温度测量探针测量探针，温度测量探针，压力信号引出管路，压力信号处压力信号引出管路，压力信号处理箱，理箱，数据采集数据采集板，计算机，大气压力表，板，计算机，大气压力表，温度计温度计，扭矩测量装，扭矩测量装置置。Company Logo实验过程实验过程步骤一步骤一步骤二步骤二步骤三步骤三步骤四步骤四稳定转速稳定转速改变流量改变流量测量扭矩测量扭矩测量数据测量数据实验过程实验过程v具

10、体实验具体实验步骤步骤v 了解实验台构造和测试仪器功能；了解实验台构造和测试仪器功能；v 读取实验时大气压力和大气温度；读取实验时大气压力和大气温度；v 根据当时的大气温度根据当时的大气温度 ，算出换算，算出换算转速转速n转转/分时的实际分时的实际转速，启动后平缓加速到该转速，启动后平缓加速到该转速转速 转转/分；分；v 改变压气机工作状态，改变压气机工作状态，记录记录进口总进口总压、压、进口总温进口总温，包括，包括转子进口转子进口截面截面静压静压、静子、静子出口出口截面截面总压总压；扭矩测量系统扭矩测量系统测量的扭矩。压气机内外管道直径。测量的扭矩。压气机内外管道直径。v 改变改变流量重复以上步骤。流量重复以上步骤。Company Logo15.28810Tnn实验结果处理实验结果处理v数据采集数据采集压力压力测量探针，温度测量探针，压力信号测量探针，温