燃气轮机学习笔记--12

这是多年前学习燃气轮机的笔记，整理了一下，仅供参考!如有错误，欢迎指正。

这燃气轮机笔记是参照多本英文原著阅读后， 自己总结提炼的， 有的可能只是某本书的片段的引用或引述，自己觉得有用就记录下来了， 要问那些原版， 实在没有记录…..

此学习笔记是仅基于燃气轮机在陆地或海洋基础的应用，记笔记也是提高自己的一种方式。这笔记中偶尔列出了已经读过或在读的书目，需要学习的太多了.....共勉！！

压缩机Choke：

压气机的Choke点是当压气机内的气流在叶片喉道处达到1马赫时，在此情况下气流将不可通过压缩机。

这种现象在业内通常被称为“石墙”。

阶段越多，压比越高，压气机喘振区和节流区之间的运行裕度越小。

高压多级轴流压缩机图：

压缩机失速，有三种不同的失速现象：

A)旋转失速:

旋转或传播失速，旋转失速(传播失速)由覆盖多个叶片通道的大失速区组成，并沿叶片方向传播旋转和在转子速度的一些分数。

失速区数目和传播速率变化很大，旋转失速为最普遍的失速现象类型。

气流扰动导致叶片在其他叶片之前达到停滞状态。这种停滞的叶片不能产生足够的能量,压力上升以维持其周围的流动，并形成有效的流动阻塞或流量减少区。

B)单个叶片失速:

当压气机环空周围的所有叶片同时失速时，就会发生这种失速。

失速传播机制：

它似乎叶片排的失速通常表现为某种类型的传播失速，单个叶片失速是一种例外。

沿着叶栅在叶片上升力的方向。相对于叶片排，失速以大约一半的速率向下传播转速;

分流的气流使缓速流区以下的叶片失速，并使其上方的叶片失速。

缓速流或者失速区沿与转子旋转方向相反的方向从每片叶片的压力侧移动到吸力侧。

失速区可覆盖多个叶片通道。

叶片级联中的传播失速：

C)失速喘振

这种现象是由叶片的自激引起的，属于气动弹性现象。

失速喘振是由于流动失速而发生的现象绕在刀刃上。

叶片失速导致卡门涡在翼型尾流。每当这些漩涡的频率与自然相吻合时频率高的翼型，会发生喘振。

失速喘振是压气机叶片故障的主要原因，旋转失速和单叶失速属于气动现象，失速喘振一种空气弹性现象。

已经确定了几种类型的喘振如下图所示：

轴流压缩机在设计工况和非设计工况下的性能计算需要考虑轴流压缩机中遇到的各种类型的损失，轴流压气机内部损失导致效率下降。

损失分为两组:

(1)转子中遇到的损失;

(2)定子所遇到的损失。

损失通常表示为热和焓的损失！！！！

前面提到的损失可以进一步描述为:

1. Disc摩擦损失。

这种损失是由于压气机叶片所在的圆盘表面摩擦造成，这种损失是不同的有不同类型的Disc。

2. 冲角的损失。

这种损失是由于空气的角度和叶片的角度不一致造成的。

损失惨重最小值约为±40°角，此后损耗迅速增加。

3.叶片加载和叶型损失。这种损失是由于边界层的负速度梯度引起的流动分离。

4. 摩擦损失。这种损失是由于叶片表面和环壁上的表面摩擦造成的。

5. 间隙损失。这种损失是由于叶片尖端和机匣之间的间隙造成的。

6. 尾流的损失。这种损失来自于转子出口处产生的尾流。

7. 定子轮廓和表面摩擦损失。这种损失来自表面摩擦和进入定子的气流的攻角。

8. 出口损失。这种损失是由于动能头离开定子造成的。

下图显示各种损失作为流量的函数。

请注意！！！

当流量接近喘振条件时，压缩机效率更高，轴流压气机级的损失。

下回接着聊燃气轮机那点事，关于燃气轮机的轴流压缩机新发展......