进气深度节流下压气机意外失稳分析及解决措施

针对轴流压气机在进气深度节流试验中出现的意外失稳现象开展分析研究,根据监控参数分析了压气机失稳的诱发原因,提出一种适合于在常规压气机试验器上开展压气机进气深度节流试验的慢速、单参数分步调节方法,并进行了试验验证。研究结果表明：排气节流阀阀位和压气机转速调节速率过快,以及静叶角度不匹配,诱发了压气机意外失稳;进气节流阀至压气机进口的容腔体积偏小和进气节流阀调节速率慢,导致了后续压气机连续深度失稳。采用慢速、单参数分步调节排气节流阀和压气机转速,以及静叶角度自动跟随转速的方法,可以有效避免压气机意外失稳。在电动式等百分比流量特性的进气节流阀试验器中,建议增加快速调节辅助阀来开展进气深度节流条件下的压气机喘振试验。     

雷诺数对高负荷轴流压气机性能及稳定性影响的试验研究

试验研究了雷诺数对多级高负荷轴流压气机性能的影响,获取了该型压气机在不同雷诺数条件下性能和稳定性的衰退情况,并用试验结果对Wassell的雷诺数对压气机性能影响修正方法进行了对比验证。结果表明,雷诺数对该型压气机性能的影响随压气机工作工况变化而有所不同,在设计转速同一单位功率下,雷诺数由4.7×10⁵降低至1.6×10⁵时,流量减小了5.6%,效率降低了3.8%,压比减小了4.8%,综合裕度衰减了5.0%。Wassell方法给出的雷诺数对压气机流量、效率和喘点压比各参数的经验计算方法趋势正确,然而由于缺乏相关系数和参考值,需要结合低雷诺数试验结果方可进行。雷诺数对压气机喘振过程有所影响,相较于常规雷诺数工况,低雷诺数条件下喘振后各参数无论是变化量还是退出喘振恢复正常所用时间均有较大差异,且进口容腔效应对压气机进口压力变化的影响更为明显,从而导致低雷诺数条件下试验退喘风险增加。