增压器喘振的机理_百度文库讲解

1、第二章增压器喘振的机理增压器喘振是发生在离心式压气机部分的。当压气机的流量小到一定值后，气体 进入工作叶轮和扩压器的方向偏离设计工况，叶片背面气流出现分离并且不断扩 大，同时产生强烈的脉动并有气体倒流，引起压气机气流的流量、压力出现波 动，导致压气机产生强烈的振动并发出异常的响声。喘振是压气机的固有特性， 增压器工作时应尽量避免发生喘振。在叶片扩压器进口处，气流速度可分解为相互垂直的圆周分速度和径向分速度。当气流相对叶片的转速一定而流量变化时，气流的圆周分速度是不变的，而径向 分速度是变化的。当空气流量小于设计值时，气流径向分速度减小，气流速度也 随之减小，其方向也偏离设计值，导致气流进入叶道

2、时，撞击叶片前缘的凸面， 而在凹面上产生气流的分离。如图 2-1中(c所示。网同种用4空气在扩用浅前封近的瘫劫情况9图2-1在叶轮进口处，气流速度同样可分解为相互垂直的圆周分速度和径向分速度。当 气流相对叶片的转速一定而流量变化时，气流的圆周分速度是不变的，而轴向分 速度是变化的。当空气流量小于设计值时，气流轴向分速度减小，气流相对于叶 轮的速度也随之减小，其方向和叶片的构造角之间形成一个负冲角，导致气流进 入叶道时，撞击叶片前缘的凹面前缘，而在凸面上产生气流的分离。如图 2-2中(c)所示。图2-110在设计流量下，如两图(a)所示，气流平顺地流进叶片前缘和扩压器，气流与叶 轮叶片、扩压器既

3、不发生撞击，也不发生分离。当流量大于设计流量时，如两图 (b)所示，气流在叶轮叶片前缘冲向叶片的凸面，与叶片的凹面发生分离；在扩压器中气流冲向叶片的凹面，与叶片的凸面发生分离。但是，由于叶轮叶片的转 动压向气流分离区，扩压器中气流的圆周向流动压向气流分离区，气流分离区受 到限制，不致随流量的增加而过分地扩大。当压气机的工作情况正常时，随着空气流量减少到一定程度，在压气机的通流部 分开始产生旋转脱离现象。假如空气流量继续减小，旋转脱离就会强化和发展， 当它发展到某程度后，由于气流强烈脉动，就会使压气机的出口压力突然下降。 此时，进气总管中的气体压力就会比压气机出口的压力高，这将导致部分气流从 总

4、管流到压气机中去；而另一部分空气则仍继续前进。由于这两个因素的作用， 进气总管中的压力就会立即降下来。而随着总管中的压力的下降，流经压气机的 空气流量就会自动增加上去；与此同时，压气机叶栅中发生的气流脱离现象就会 逐渐趋于消失。即压气机的工作情况将会恢复正常。当这种情况继续一个很短的 时间后，进气总管中的压力就会再次升高，流经压气机的空气流量又会重新减少下来，在压气机 通流部分中发生的气流脱离现象又会再出现。上述过程就会周而复始地进行下去。 这就是所谓的喘振。第三章影响增压器喘振的因素从增压器的工作原理可知，压气端与废气端的能量不平衡是导致增压器喘振的根本 原因。而导致根本原因的因素很多，比如

5、：增压器滤网脏堵，透平气道脏堵，柴油 机燃烧不良导致后燃，柴油机负荷严重不均，柴油机气阀关闭不严漏气，气阀和喷 油定时不对，扫气箱着火等等。针对于“育鲸”轮上的增压柴油机是新造的，只要设计上没有问题，一般涡轮增压 器与柴油机匹配良好，增压器不会产生喘振，但随着运转时间的增长，增压系统中 各个部件就会污损，柴油机某些部件也会产生故障，致使两者的性能逐渐恶化，匹 配不良，压气机流量减小，造成气流与叶片强烈撞击与脱流而产生喘振。在实际运行当中，涡轮增压器的喘振在大多数情况下并不仅仅是由涡轮增压器自身 的因素所引起，而是与来自柴油机或其他的设备的因素共同作用甚至是仅由来自涡 轮增压器以外的因素所造成的。3.1柴油机因素1柴油机转速或载荷波动引起