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防止喘振兩類：

01

軸流式壓縮機設(shè)計時，除采用一些變工況性能好的葉型，如大圓頭葉型、相關(guān)的葉型和葉柵參數(shù)、從保持變工況性能好出發(fā)，選擇相關(guān)的級的氣動和結(jié)構(gòu)參數(shù)（如反動度、流量系數(shù)、輪轂比等）等外，還應(yīng)根據(jù)壓縮機用途帶來的工況特點而選擇合理的設(shè)計參數(shù)。例如，對運輸式燃?xì)廨啓C裝置的多級軸流式壓氣機，轉(zhuǎn)速降低時壓氣機流量也減少，于是前幾級的φ1z 就減小，正沖角i 增加，工況點向喘振邊界靠近，一般來說，低速時，會先出現(xiàn)喘振。而對最后幾級來說，情況則相反，因為前面級由于轉(zhuǎn)速降低而壓比降低，致使氣流密度迅速降低，因此流量系數(shù)反而增加，沖角減小，工況點移向阻塞限。由于后面級的阻塞更加重了前面級的氣流脫離現(xiàn)象。針對如上情況在設(shè)計時，在級分配加功量時很有必要減輕前面級和后面級的加功量，而加大工況變化較小的中間級負(fù)載。

離心式壓縮機設(shè)計上采取的措施與軸流式相類似，一是在氣動參數(shù)和結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇上，如采用后彎式葉輪，無葉擴壓器，出口寬度減窄的無葉擴壓器，葉輪葉片進口邊適當(dāng)加厚等；二是在設(shè)計時采用導(dǎo)葉可調(diào)機構(gòu)或者增設(shè)專用噴嘴，以便運行需要時，將部分氣流從葉輪出口引噴入到葉輪入口，改變?nèi)~輪入口氣流的預(yù)旋，抑制喘振發(fā)生。在軸流式壓縮機上行之有效的機匣處理技術(shù)，也可以應(yīng)用到離心式壓氣機，如對半開式離心式葉輪，在輪蓋側(cè)靠近葉輪入口處機殼上開設(shè)軸向斜槽和在葉輪出口無葉過渡段機殼上開設(shè)環(huán)形縫隙與一容積腔相連等。

02

第二類方法中除了已提到的軸流式壓縮機靜葉可調(diào)和離心式壓縮機的導(dǎo)葉可調(diào)外，比較普遍的是采用防喘裝置。一方面設(shè)法在管網(wǎng)流量減少過多時增加壓縮機本身的流量，始終保持壓縮機在大于喘振流量下運轉(zhuǎn)；另一方面就是控制管網(wǎng)的壓力比和壓縮機的進、出口壓比相適應(yīng)，而不至高出喘振工況下的壓比。圖1示意表明，當(dāng)管網(wǎng)需要的流量Ga 減少到壓縮機喘振流量時，旁通閥打開，讓一部分氣體回流到入口 ，使實際通過壓縮機的流量為G，大于喘振流量，防止喘振發(fā)生，它常應(yīng)用于工業(yè)離心式壓縮機。

對軸流式壓縮機來說，除了在連接管上采取放氣措施外，還常采用級間放氣和雙轉(zhuǎn)子等防喘方法，放氣孔用放氣鋼帶或閥門控制。打開放氣孔，使放氣孔前級的流量加大，防止前幾級的喘振發(fā)生，改善流動條件，提高前幾級的效率和壓比。在低轉(zhuǎn)速時壓縮機的壓比低，通過末級的體積流量比較大，打開中間級放氣孔，減小后面幾級的體積流量，還可以防止后面幾級的氣流阻塞。當(dāng)然這種防喘方法和管網(wǎng)放氣法一樣，把一部分氣體放掉，顯然是不經(jīng)濟的。不過這種方法結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，在低轉(zhuǎn)速、小流量的情況下，能有效地防止喘振，故常被采用。

一般軸流式壓縮機壓比不超過4~4.5時，不需要在壓縮機上設(shè)專門防喘裝置，當(dāng)壓比為6~7時就需要采用中間級放氣。當(dāng)壓比更高，僅采用上述措施，已無法有效防止喘振發(fā)生，必須采用雙轉(zhuǎn)子法（圖3）。壓縮機轉(zhuǎn)子分為高壓和低壓兩部分，分別與驅(qū)動機轉(zhuǎn)子相連，具有不同轉(zhuǎn)速。這樣每部分的壓比降低，可以得到較好的級間協(xié)調(diào)關(guān)系。另外，通過改變轉(zhuǎn)速來改變圓周速度，減小進氣沖角，改善流動條件。例如低轉(zhuǎn)速、小流量時，低壓部分轉(zhuǎn)子容易發(fā)生喘振，可相對減小低壓轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速以減小圓周速度u，使正沖角減小 ，防止喘振發(fā)生，而高壓轉(zhuǎn)子相對適當(dāng)提高轉(zhuǎn)速，加大u，使負(fù)沖角不過大避免高壓級的阻塞現(xiàn)象。由于這個方法比較有效，在多級高壓比軸流式壓縮機中已廣泛采用。