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压气机的特点及应用;
轴流式压气机级、基元级的工作原理;
轴流式压气机中的能量损失;
多级压气机;
压气机变工况工作特性;
压气机喘振及防止方法。
2-0概述
一、功能
压气机是燃气轮机的一个重要组成部分
主要作用:提高气体的压力,连续不断地向燃烧室提供高压气体。
二、分类
三、特点及应用
结构
转速
单级压比
流量
效率
应用
活塞式
复杂
低
大
(6~10)
流量小
(余隙容积)
低
打气筒,刹车器等
(周期性供气)
离心式
简单
高
级压比较大
(<5)
级数少
流量小
(材料限制)
较低
内燃机;
小型燃机装置
(连续性供气)
轴流式
简单
高
级压比小
(~)
级数多
流量大
高
大、中型燃机
(连续性供气)
主要介绍轴流式压气机的基本理论。
(有些原理及方法也适用于离心式压气机)
(1)压气机的定子部分(静子)
机壳(气缸)及固定在其上的静叶片、进出口导向叶片等零件,这部分固定不动。
气缸
静子的核心,其他静子部件固定在上面。
整台机组的承力骨架,承受机组的重量、压缩空气的内压力以及其它的作用力。
气缸的主要矛盾是刚性,目前广泛采用气缸外表面加筋来提高其刚性,以减小振动、变形,提高效率。
静叶
静子:由若干圈安装在机壳(气缸)上的叶片组成。
导流器或静叶栅:静子上的一圈叶片。
导流叶片或静叶:组成导流器的叶片。
静叶的功能:
把气流动叶片获得的动能转变为压力能,以提高静压,同时使气流转弯以适应下级动叶的进口方向。〈扩压、导流〉
(3)压气机的通流部分
轴流式压气机内的动叶栅和静叶栅在轴线方向交替排列,每一列动叶栅后面都有一列静叶栅。
由各列叶栅的通道组成压气机轴向通道,就是气体的流动通道,称为压气机的通流部分。
在压缩的过程中,气体压力升高、密度不断增大,则气体容积逐级降低;由于气体的轴向速度基本不变,
则压气机的通流部分应逐级收敛,即沿气流流动的轴向方向上,叶片的高度是不断缩短的。
出口导流器:
最后一级静叶栅后面、均匀在气缸上的一列导向叶片。
使最末一级静叶片出来的气流沿叶片高度转变为轴向流动。
出口扩压器:
在压气机通流部分出口、输气管前面形成的一段环形结构。
使出口导流器中流出的气流均匀地减速,将部分剩余的动能(余速)进一步转化为压力能。
输气管:
压气机机壳出口处的气流通道。
2、轴流式压气机级
(1)定义
一列动叶栅和它后面的一列静叶栅共同组成轴流式压气机的一个级。
通常是由若干个级串联组成的多级压气机,各级的工作原理类似。
压气机级的工作原理是基础。
由于单级压比较小,~,若总压比为6~17,那么需要8~16级组成的多级压气机。