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旋轉(zhuǎn)失速與喘振
更新時(shí)間:2022-10-10   點(diǎn)擊次數(shù):1638次
  旋轉(zhuǎn)失速是壓縮機(jī)中最常見的一種不穩(wěn)定現(xiàn)象。當(dāng)壓縮機(jī)流量減少時(shí),由于沖角增大,葉柵背面將發(fā)生邊界層分離,流道將部分或全部被堵塞。這樣失速區(qū)會以某速度向葉柵運(yùn)動(dòng)的反方向傳播。
 
  實(shí)驗(yàn)表明,失速區(qū)的相對速度低于葉柵轉(zhuǎn)動(dòng)的絕對速度。因此,我們可以觀察到失速區(qū)沿轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向以低于工頻的速度移動(dòng),故稱分離區(qū)這種相對葉柵的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為旋轉(zhuǎn)失速。
 
  旋轉(zhuǎn)失速使壓縮機(jī)中的流動(dòng)情況惡化,壓比下降,流量及壓力隨時(shí)間波動(dòng)。在一定轉(zhuǎn)速下,當(dāng)入口流量減少到某一值時(shí),機(jī)組會產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)失速。強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)失速會進(jìn)一步引起整個(gè)壓縮機(jī)組系統(tǒng)的一種危險(xiǎn)性更大的不穩(wěn)定的氣動(dòng)現(xiàn)象,即喘振。此外,旋轉(zhuǎn)失速時(shí)壓縮機(jī)葉片受到一種周期性的激振力,如旋轉(zhuǎn)失速的頻率與葉片的固有頻率相吻合,則將引起強(qiáng)烈振動(dòng),使葉片疲勞損壞造成事故。
 
  旋轉(zhuǎn)失速嚴(yán)重時(shí)可以導(dǎo)致喘振,但二者并不是一回事。喘振除了與壓縮機(jī)內(nèi)部的氣體流動(dòng)情況有關(guān)之外,還同與之相連的管道網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的工作特性有密切的聯(lián)系。
 
  壓縮機(jī)總是和管網(wǎng)聯(lián)合工作的,為了保證一定的流量通過管網(wǎng),必須維持一定壓力,用來克服管網(wǎng)的阻力。機(jī)組正常工作時(shí)的出口壓力是與管網(wǎng)阻力相平衡的。但當(dāng)壓縮機(jī)的流量減少到某一值時(shí),出口壓力會很快下降,然而由于管網(wǎng)的容量較大,管網(wǎng)中的壓力并不馬上降低,于是,管網(wǎng)中的氣體壓力反而大于壓縮機(jī)的出口壓力,因此,管網(wǎng)中的氣體就倒流回壓縮機(jī),一直到管網(wǎng)中的壓力下降到低于壓縮機(jī)出口壓力為止
 
  這時(shí),壓縮機(jī)又開始向管網(wǎng)供氣,壓縮機(jī)的流量增大,恢復(fù)到正常的工作狀態(tài)。但當(dāng)管網(wǎng)中的壓力又回到原來的壓力時(shí),壓縮機(jī)的流量又減少,系統(tǒng)中的流體又倒流。如此周而復(fù)始產(chǎn)生了氣體強(qiáng)烈的低頻脈動(dòng)現(xiàn)象——喘振。
 
  喘振故障的識別特征:
 
 ?、佼a(chǎn)生喘振故障的對象為氣體壓縮機(jī)組或其它帶長管道、容器的氣體動(dòng)力機(jī)械;
 
 ?、诖癜l(fā)生時(shí),機(jī)組的入口流量小于相應(yīng)轉(zhuǎn)速下的最小流量;
 
 ?、鄞駮r(shí),振動(dòng)的幅值會大幅度波動(dòng);
 
  ④喘振時(shí),振動(dòng)的特征頻率一般在1~15Hz之內(nèi);與壓縮機(jī)后面相聯(lián)的管網(wǎng)及容器的容積大小成反比;
 
  ⑤機(jī)組及與之相連的管道等附著物及地面都發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng);
 
 ?、蕹隹趬毫Τ蚀蠓鹊牟▌?dòng);
 
 ?、邏嚎s機(jī)的流量呈大幅度的波動(dòng);
 
 ?、嚯姍C(jī)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)組的電機(jī)電流呈周期性的變化;
 
  ⑨喘振時(shí)伴有周期性的吼叫聲,吼叫聲的大小與所壓縮氣體的分子量和壓縮比成正比。
 

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