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      旋轉失速與喘振
      發布時間:2022-10-10   點擊次數:157次
        旋轉失速是壓縮機中最常見的一種不穩定現象。當壓縮機流量減少時,由于沖角增大,葉柵背面將發生邊界層分離,流道將部分或全部被堵塞。這樣失速區會以某速度向葉柵運動的反方向傳播。
       
        實驗表明,失速區的相對速度低于葉柵轉動的絕對速度。因此,我們可以觀察到失速區沿轉子的轉動方向以低于工頻的速度移動,故稱分離區這種相對葉柵的旋轉運動為旋轉失速。
       
        旋轉失速使壓縮機中的流動情況惡化,壓比下降,流量及壓力隨時間波動。在一定轉速下,當入口流量減少到某一值時,機組會產生強烈的旋轉失速。強烈的旋轉失速會進一步引起整個壓縮機組系統的一種危險性更大的不穩定的氣動現象,即喘振。此外,旋轉失速時壓縮機葉片受到一種周期性的激振力,如旋轉失速的頻率與葉片的固有頻率相吻合,則將引起強烈振動,使葉片疲勞損壞造成事故。
       
        旋轉失速嚴重時可以導致喘振,但二者并不是一回事。喘振除了與壓縮機內部的氣體流動情況有關之外,還同與之相連的管道網絡系統的工作特性有密切的聯系。
       
        壓縮機總是和管網聯合工作的,為了保證一定的流量通過管網,必須維持一定壓力,用來克服管網的阻力。機組正常工作時的出口壓力是與管網阻力相平衡的。但當壓縮機的流量減少到某一值時,出口壓力會很快下降,然而由于管網的容量較大,管網中的壓力并不馬上降低,于是,管網中的氣體壓力反而大于壓縮機的出口壓力,因此,管網中的氣體就倒流回壓縮機,一直到管網中的壓力下降到低于壓縮機出口壓力為止
       
        這時,壓縮機又開始向管網供氣,壓縮機的流量增大,恢復到正常的工作狀態。但當管網中的壓力又回到原來的壓力時,壓縮機的流量又減少,系統中的流體又倒流。如此周而復始產生了氣體強烈的低頻脈動現象——喘振。
       
        喘振故障的識別特征:
       
       ?、佼a生喘振故障的對象為氣體壓縮機組或其它帶長管道、容器的氣體動力機械;
       
       ?、诖癜l生時,機組的入口流量小于相應轉速下的最小流量;
       
       ?、鄞駮r,振動的幅值會大幅度波動;
       
       ?、艽駮r,振動的特征頻率一般在1~15Hz之內;與壓縮機后面相聯的管網及容器的容積大小成反比;
       
       ?、輽C組及與之相連的管道等附著物及地面都發生強烈振動;
       
       ?、蕹隹趬毫Τ蚀蠓鹊牟▌?;
       
       ?、邏嚎s機的流量呈大幅度的波動;
       
       ?、嚯姍C驅動的壓縮機組的電機電流呈周期性的變化;
       
       ?、岽駮r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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