喘振之我见-凯发官方

  长期以来的经验指出,喘现象仅仅发生在风机的风压性能曲线中从降顶到坡度△h/△q为正値的区段。而通过对叶轮的空气动力工况的分析表明,风压的降低是由于旋转脱流造   成的,脱流现象出观在整个不定工况区,而风压性能曲线中坡度△h/△q为正值的区段就在这个不稳定工况区内。因此旋转脱流与喘振是密切相关的,可以说前者的存在是后者得以   发生的原因。   但从其本质来看,旋转脱流与喘振是两种不同的概念,它们之间存在着重要的区别：   (1)旋转脱流是叶片结枃特性造成的一种空气动力现象,它的一些基本特性,例如脱流区的旋转速度、脱流的起始点、消失点等,都有它自己的规律,不受风道系统的容积   和形状的影响。   喘振是风机与风道系统耦合后振荡特性的一种表现形式,它的振幅、频率等基本特性受风道容积的支配。   (2)旋转脱流是轴流式和离心式空气压缩机械的一个基本属性,每个叶轮都有其发生旋转脱流的不稳定工况区。但是,它是一种隐性的现象,只有用高灵敏度的测试仪器オ能探测到。   喘振是显性的现象。当发生喘振时,风量、风压和功率的脉动,以及伴随而来的音响一般是很明显的,有时甚至非常剧烈。但喘振的发生要有一定的条件,同一台风机装于不   同的系统中,有的发生喘振,有的就不发生喘振。   （3)旋转脱流出现时,尽管叶轮附近的工况有波动,但整台风机的风量、风压基本上是稳定的,还可以维持运行。在喘振发生时,由于风量、风压的大幅度波动,风机已无法维持正常运行。   (4)在出现旋转脱流时,风机的性能曲线还可以测得。而在喘振情况下、由于工况的大幅度波动,正常的测量工作已无法进行。

旋转脱流的基本特点归纳起来有如下几点:   (1)旋转脱流的绝对转向总是与叶轮转向相同。   (2)旋转脱流的绝对转速总是小于叶轮的转速,两者大致保持比例关系。   (3)在风压性能曲线上,从最高风压点向小流量侧转折向下,表明旋转脱流的开始从开始点到流量等于零的整个区间,旋   转脱流始终存在。   (4)旋转脱流的产生仅与叶片的结构有关,而与外界管道、叶片的自然频率无关。   对于一定转速的叶轮,开始出现旋转脱流时的流量和旋转脱流消失时的流量是固定不变的但两者之间不一定重合。消   失点的流量总是比开始点大些,即所谓的“滞延性。   (5)旋转脱流的存在对于风机的运行不一定有很显著的影响。尽管脱流区内局部的气流是不稳定的,但流经风机的总流   量是基本稳定的,压力和功率也基本上稳定,这时风机还可以维持运行。   (6)如果没有灵敏的仪器探测,旋转脱流不易被察觉。只有当发生全叶长型旋转脱流时,才能听到明显的节奏音响。   (7)旋转脱流造成叶片附近的压力波动,在进气侧比出气侧厉害些。   风机进入不稳定工况区运行,叶片上就有旋转脱流产生,脱流区的个数从一个到数个不等,示风机的结构和工况而异。   叶片流道的阻塞造成叶片前后压力的变化,改变了叶片原先的受力关系。叶片依次经过脱流失速区,受到交变力的作   用,这种交变力会使叶片产生疲劳。由于叶片本身存在固有的振动频率,所以叶片每经过一次脱流区,就使其受到一   次激振力的作用。这种激振力的作用频率与旋转脱流的转速成正比,当脱流区的数目为23………时,则作用于每个叶片 的激振力频率也作2倍、3倍…・的变化。显然,如果这激振力的作用频率与叶片的固有频率成整倍数关系,或者接近、 等于叶片的固有频率,将使叶片发生共振。此时,叶片的动应力显著增加,甚至可达几十倍以上,使叶片很快断裂。 由于铀流通风机是高速旋转的机被,只要…个叶片断裂,就会将全部叶片打断。因而,轴流通风机长期在不稳定工况区   运行,易使叶片疲劳断裂,造成严重破坏事故。从表67可以看出当澈振频率接近叶片自振頻率时动应力成倍增大的数据。       综上所述,轴流通风机在不稳定工况区运行是不允许的。为此,在轴流通风机投入运行前必须进行试验,以确定风机进   入不稳定工况区时各监视仪表的指示数值,如风量、风压、电流等,并在说明书上详细注明,以供运行人员操作调整中   注意。