轴流式压气机工作原理.ppt

1、1. 概 述 2. 压气机级的工作原理 3. 压气机叶栅的几何参数与叶片扭转规律 4. 压气机工作过程的特点 5. 压气机级中的能量损失 6. 压气机变工况及性能曲线 7. 压气机的喘振及防喘措施 8. 压气机结构,轴流式压气机工作原理,概 述,要使气体增压，就是使单位容积内气体的分子数目 增加，或让在气流中气体的分子彼此之间的距离靠近，就可以达到提高气体压力的目的。 常见的气体增压方法有下述两种： 第一种方法是在活塞式压气机中来实现的 ; 第二种方法是利用动力式压气机来实现的 。燃气轮 机中的轴流式压气机便是，它是靠高速旋转的叶片对 气体作功来实现气流的压缩增压的。,轴流式压气机,轴流式压气

2、机有两大基本组成部分,一是以转轴为主体的可转动部分，简称为压气机 转子。在转子上装有叶片，它是组成转子的主要部 件。由于运行时，这些叶片随着转子一起转动，故 称为动叶或工作叶片。 另一部分是以机壳及装在机壳上各静止部件为主 体的固定部分，简称为压气机静子。 在每列动叶之后，有一列固定于气缸体上的静止 叶片，称为静叶（或称为导叶）。,动叶与静叶,动力式压气机 的特点,利用高速旋转的动叶对气体作功，把转动轴上的机械能转化为气流的动能和压力能 ， 让气流增压，故通常又把它们称为叶片式压 气机。 它们的特点：供气压力相对来说低一些 ，但供气量却比较大，而且是连续稳定的。,气流中增压 过程的物理图景,让

3、高速气流流过在静叶之间形成的通流截面不断扩大的扩压流道，使气流的流速逐渐降下来，在这个降速流动过程中，前方已经减速下来的气体分子就会被后面流来的，流速较快的气体分子追赶上，因此达到使气体分子彼此靠近而达到增压的目的 。,燃气轮机常用的压气机有三种型式,1. 轴流式压气机：是指气体在压气机内的 流动方向大致平行于压气机旋转轴线的压气 机，它是本章讨论的主要对象。 2. 离心式压气机：也称为径流式压气机， 气体在压气机内的流动方向大致与旋转轴线 相垂直的压气机。 3. 混合式压气机：指同一台压气机内，同 时具有轴流式与离心式工作轮叶片。一般轴流级在前，离心级在后。,轴流式压气机 的特点,轴流式压气

4、机的空气流量可以做得 很大，而且多级轴流式压气机的效率 又比较高，一般为 84%89%，因此 在近代大功率燃气轮机中，都毫无 例外地采用多级轴流式压气机来压 缩气体。,离心式压气机简图,离心式压气机 的特点,在离心式压气机工作轮中气体的流动方向与压气机轴线 垂直，所以对于离心式压气机来说，在工作叶轮中流动的 气体，由于能得到离心力的帮助，因而单级的压比就达到 38 。但是 ，在离心式压气机的效率比轴流式压气机要 低，只有75%82%左右。 由于受到材料的强度的限制，工作叶轮的外径尺寸不能 做得太大，因此，工作叶轮的进口尺寸也就受到限制，使 其空气流量就不能做到很大。 离心式压气机适用流量小的场合，这时不仅效率高，且 结构简单，尺寸小等。 它适用于微型燃气轮机中。,混合式压气机的剖面图,混合式压气机的 特点,压气机的通流部分由轴流式（前段）和离心式（后段）级组成。目的：改善后段容积流量小的气动性能，提高效率，避免轴流式后数级由于叶片绝对高度过短造成损失剧增。还缩短了轴向尺寸。 混合式压气机适用于中、小功率燃气轮机。,本门课的中心内容,将重点围绕轴流压气机的增压原理，如何提高压气机的工作效率，压气机的特性曲线，防喘振措施等进行讨论，使读者能够对轴