《航空發(fā)動(dòng)機(jī)的喘振課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《航空發(fā)動(dòng)機(jī)的喘振課件（13頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),Logo,#,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,喘振的特征、引起原因以及解決方法,華中科技大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院,11,級(jí)航空發(fā)動(dòng)機(jī),一、喘振的概述,概述,航空發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)的心臟,而發(fā)動(dòng)機(jī)的喘振問(wèn)題一直制約著渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展,影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能,甚至造成發(fā)動(dòng)機(jī)的嚴(yán)重?fù)p壞，,是發(fā)動(dòng)機(jī)的所有故障中最有危害性的一個(gè)，是對(duì)民用客機(jī)安全以及整個(gè)航空事業(yè)發(fā)展的巨大威脅。,飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)喘振是指發(fā)動(dòng)機(jī),壓氣機(jī),的喘振,定義,壓氣機(jī)喘振是指非正常工況下氣流沿壓氣機(jī),軸線方向,發(fā)生的低頻率（通常有幾赫或十幾赫）、高振幅,(,強(qiáng)烈的壓強(qiáng)和流量波動(dòng),),的氣流振蕩現(xiàn)象。

2、,華中科技大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院,喘振的概述,喘振的現(xiàn)象,發(fā)動(dòng)機(jī)的聲音由尖哨轉(zhuǎn)變?yōu)榈统粒?發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)加大；,壓氣機(jī)出口總壓和流量大幅度的波動(dòng)；,轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，推力突然下降并且有大幅度的波動(dòng)；,發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度升高，造成超溫；,嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生放炮，氣流中斷而發(fā)生熄火停車。,華中科技大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院,喘振的分析,C,a,空氣的軸向分速度,;C,空氣的絕對(duì)速度，,u,壓氣機(jī)葉輪的圓周速度,;,空氣對(duì),壓氣機(jī)葉輪的相對(duì)速度,;i,攻,角,。,流量系數(shù),華中科技大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院,喘振的發(fā)生機(jī)理,正常工作狀態(tài),C,a,=C,a,這時(shí)氣流相對(duì)速度方向與葉輪的葉片前緣方向基本一致,攻角為零,(i=0

3、),不會(huì)出現(xiàn)氣流分離現(xiàn)象。,華中科技大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院,喘振的發(fā)生機(jī)理,非工作狀態(tài),1,C,a,C,a,此時(shí)相對(duì)氣流的方向偏離了葉片前緣的方向。這時(shí),氣流將沖向葉片凸面,(,背面,),形成負(fù),攻,角,(i 0),。如果負(fù),攻,角較大,則在葉片的凹面將出現(xiàn)渦流,發(fā)生氣流分離現(xiàn)象,如圖,1(c),。,不會(huì)發(fā)生喘振,華中科技大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院,喘振的發(fā)生機(jī)理,非工作狀態(tài),2,C,a,0),。如果正沖角較大,在葉片凸面就會(huì)發(fā)生氣流分離現(xiàn)象,。,喘振,華中科技大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院,喘振的發(fā)生機(jī)理,結(jié)論,當(dāng)流量系數(shù)大于或小于設(shè)計(jì)值時(shí),在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)進(jìn)口處會(huì)產(chǎn)生氣流分離現(xiàn)象。,流量系數(shù)過(guò)大所形

4、成的渦流區(qū)不會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大,。,流量系數(shù)過(guò)小時(shí)所形成的渦流區(qū)則會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大,從而在葉輪旋轉(zhuǎn)的作用下,產(chǎn)生強(qiáng)烈的分離,引起喘振。,華中科技大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院,喘振的發(fā)生機(jī)理,喘振邊界,喘振的預(yù)防和控制,防喘,為保證渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)在所有瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)工作條件下都不發(fā)生喘振,就需要從改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),和設(shè)計(jì),防喘控制系統(tǒng),入手,使渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)有較大的,喘振裕度,華中科技大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院,防喘措施,華中科技大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院,喘振的預(yù)防和控制,通過(guò),改進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以預(yù)防,喘振,1.,采用,雙轉(zhuǎn)子或三轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化,壓氣機(jī)工作狀態(tài)偏離設(shè)計(jì)值時(shí),雙轉(zhuǎn)子或三轉(zhuǎn)子,發(fā)動(dòng)機(jī)的,高低壓轉(zhuǎn)子會(huì)自動(dòng)

5、地調(diào)整轉(zhuǎn)速,保持各級(jí)壓力機(jī)進(jìn)口處流量系數(shù)接近設(shè)計(jì)值,使壓氣機(jī)穩(wěn)定工作,喘振,裕度,增加,。,2.,發(fā)動(dòng)機(jī),進(jìn)氣道內(nèi)表面處理。采用進(jìn)氣道內(nèi)表面開(kāi)直槽或斜槽的方法可以增大進(jìn)氣口的喘振裕度。當(dāng)進(jìn),氣沖角,增大,接近氣流分離狀態(tài)時(shí),氣流可沿所開(kāi)槽方向流入進(jìn)氣道,這樣進(jìn)氣道內(nèi)壁氣流速度加快,使氣流,分離,不能發(fā)生,避免了喘振的出現(xiàn),。,3.,壓氣機(jī),轉(zhuǎn)子葉片的處理。沿著壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉片軸向傾斜開(kāi)縫。傾斜縫平行于軸線方向且向轉(zhuǎn)動(dòng)方向,傾斜,。傾斜縫位于轉(zhuǎn)子葉片中部且占葉片弦長(zhǎng)的,50%,。實(shí)驗(yàn)表明,經(jīng)此處理可使發(fā)動(dòng)機(jī)喘振裕度從,8%,增加,到,17,%,。,通過(guò)設(shè)計(jì)喘振控制系統(tǒng)來(lái)防止喘振的,發(fā)生,1.,壓氣

6、機(jī),中間級(jí)放氣。轉(zhuǎn)速低于設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速時(shí)的喘振現(xiàn)象,是由于壓氣機(jī)前幾級(jí)流量系數(shù)減少過(guò)多引起的,。因此,在壓氣機(jī)中間級(jí)的機(jī)匣上開(kāi)一圈放氣孔,用放氣活門(mén)控制,使部分,空氣由此,孔向外排出,可增加前幾,級(jí)空氣流,量,避免喘振,。,2.,可,旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向葉片。利用可轉(zhuǎn)動(dòng)的進(jìn)氣導(dǎo)向葉片,或前幾級(jí)整流靜子葉片,使氣流在葉輪,進(jìn),口,的相對(duì)速度方向,不因流量系數(shù)的減小而變陡,仍保持有利的角度進(jìn)入葉輪,則可避免葉片背部發(fā)生氣流分離,防止,喘振發(fā)生。,3.,控制,供油規(guī)律。因?yàn)槿加偷牧髁靠蓡沃档乜刂瓢l(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)接近或進(jìn)入喘振區(qū)時(shí),通過(guò)燃油,流量的控制?？梢愿淖儼l(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài),從而使發(fā)動(dòng)機(jī)退出喘振區(qū)域。,喘振的預(yù)防和控制,華中科技大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院,其它防喘措施,4,、壓氣機(jī)可變進(jìn)口通道面積,5,、機(jī)匣處理,6,、,控制供油規(guī)律,7,、,正確操作,精心維護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī),華中科技大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院,喘振的預(yù)防和控制,謝謝,華中科技大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院,