【文章內容簡介】 軸向分速不變，即V2a=V3a 如再假定V1 V3 方向一致 就可葉輪前后的兩個速度三角形畫在一起。從速度三角形看，氣流經過動葉柵，相對速度從 W1 降為 W2，絕對速度從 V1 升到 V2，葉輪輪緣功葉輪輪緣功上式右邊第一項為氣流經過轉子所獲動能，第二項表示氣流經過轉子有多少相對動能轉化為氣體靜壓的提高，由于轉子葉片對氣流做功增加氣流速度，根據氣動原理，它的沖壓也增加，但這些增加量還比不上擴壓的影響，如圖，當氣流流過轉子葉片時，葉片剖面形狀決定了通道是擴散的 根據伯努力原理，氣流的靜壓增強。當流過靜子葉片時，動能沒增加，氣流速度沖壓會下降，其下降數量是前一級轉子中所增加的值，由于靜子葉片形成通道也是擴散的，它的靜壓也增加，這樣氣流通過每一基元級時速度幾乎不變，而壓力（沖壓和靜壓的總和）增加了，氣流通過整個壓氣機時達到了壓力增大的設計目的。壓氣機能增加氣流壓力，主要是壓氣機渦輪輸入的能量，而每個轉子或靜子與氣流之間都要有一定攻角，這樣就在每個葉片上下表面形成不同的壓力區(qū)，如下圖而這樣排列又使相鄰兩個級的壓力區(qū)相互影響，我們稱它為瀑布效應，正是這種效應使氣流進入壓氣機象進入泵中一樣，氣流在第一級轉子高壓區(qū)被壓入第一級靜子低壓區(qū)以此方式氣流流過整個壓氣機 壓氣機喘振是指氣流沿壓氣機軸線方向發(fā)生的低頻率（通常有幾赫或十幾赫）、高振幅(強烈的壓強和流量波動)的氣流振蕩現(xiàn)象。 我們在研究壓氣機特性線時已經指出：在壓氣機特性線當的左側，有條喘振邊界線。假如流經壓氣的空氣流量減小到一定程度，而使運行工況進入到喘振邊界線的左側，那么，整臺壓氣機就不能穩(wěn)定工作。那時，空流量就會出現(xiàn)波動，忽大忽??；壓力出現(xiàn)脈動，時高時低；到嚴重時，甚至會出現(xiàn)氣流從壓氣的進口處倒流出來的現(xiàn)象；同時還會伴隨著低頻的怒吼聲響；這時還會使機組產生強烈地振動。這種現(xiàn)象通常稱為喘振現(xiàn)象。在機組的實際運行中，我們決不能容許壓氣機在進入喘振狀況。喘振邊界堵塞邊界以上圖片是發(fā)動機壓氣機特性曲線 喘振時的現(xiàn)象是；發(fā)動機的聲音由尖哨轉變?yōu)榈统?；發(fā)動機的振動加大；壓氣機出口總壓和流量大幅度的波動；轉速不穩(wěn)定，推力突然下降并且有大幅度的波動；發(fā)動機的排氣溫度升高，造成超溫；嚴重時會發(fā)生放炮，氣流中斷而發(fā)生熄火停車。因此，一旦發(fā)生上述現(xiàn)象，必須立即采取措施，使壓氣機退出喘振工作狀態(tài)。 ① 2007年12月18日下午3點過，一架空中客車客機在飛行中引擎發(fā)生故障，5輛消防車3輛救護車在廣州白云國際機場等候該客機降落。3點45分，飛機安全在原定地點降落。這架杭州飛往廣州的航班，航班號為CZ3804，正常情況下，航班下午1點20分從杭州起飛，3點在廣州降落。18日下午3點35分，廣州白云國際機場工作人員黃先生告訴記者，CZ3804在廣州白云國際機場上空盤旋，而機場上有5輛消防車、3輛救護車在等候飛機降落。機場工作人員周先生也對此作了證實。周先生說，飛機左發(fā)動機出現(xiàn)故障，不能正常降落。　　下午3點45分左右，這架空客320飛機，在地面人群關注下，安全降落在廣州白云國際機場。飛機上數十名乘客走出機艙，面色平靜。隨后，消防車和救護車離開現(xiàn)場?！　?8日下午4點25分，記者趕到廣州白云國際機場時，遠遠看到一輛拖車，將這輛航班號為CZ3804的飛機拖走。拖行過程中，飛機沒有亮燈，飛機被拖到廣州白云國際機場維修處后，發(fā)動機被取了下來，用貨車運走。據該航空公司廣州分公司宣傳部一負責人說，這架飛機在飛行過程中出現(xiàn)了“機器疲勞”，發(fā)生“喘振”現(xiàn)象。據其介紹，“喘振”現(xiàn)象全國民航每年大約發(fā)生60次。此次事件中，飛機降落到預定地點，為避免給飛機上的乘客造成恐慌，事先并未知會乘客。該負責人表示，機場方面之所以派出消防車和救護車，是啟動了應急預案，是機場方面對此的重視，并不是說飛機遭遇了太大的危險。該負責人還解釋說，“喘振”發(fā)生后，飛機發(fā)動機會停止工作，而另外一臺發(fā)動機將繼續(xù)工作150分鐘，不影響飛機航行。?、?010年9月新加坡媒體日前報道稱，9月17日原定從獅城飛往上海的東航MU568次航班，起飛后5分鐘引擎著火，飛機因此被迫折返，機上229名乘客“空中驚魂，死里逃生”。東航方面昨天就此接受本報記者采訪時回應，該班機并未發(fā)生起火現(xiàn)象，只是飛機左發(fā)動機“喘振”，機組為確保安全而決定返航。目前東航上海總部派的工程師已抵達新加坡檢查排除故障?！　|航發(fā)言人回應，該次航班于17日下午新加坡當地時間16:35起飛，起飛后不久，飛機左發(fā)動機喘振（發(fā)動機內部氣流出現(xiàn)瞬態(tài)異常），2秒后發(fā)動機恢復正常，未發(fā)生起火現(xiàn)象。為確保安全，機組決定返航，飛機安全降落。東航對因此給旅客造成的不便表示歉意，并在當天對旅客進行了妥善安排。據稱，機上沒有乘客受傷，受影響的229名乘客，每人都獲得了超過500元的食宿補償。二、 造成發(fā)動機喘振的原因 航空發(fā)動機喘振現(xiàn)象究竟是怎樣產生的呢？通常認為：喘振現(xiàn)象的發(fā)生總是與壓氣機通流部分中出現(xiàn)了嚴重的氣流脫離現(xiàn)象有密切關系。當壓氣機在偏離設計工況的條件下運行時，在壓氣機工作葉柵的進口處，必然會出現(xiàn)氣流的正沖角或負沖角 。當這種沖角增大到某種程度時，粘附在葉型表面上的氣流附面層在逆流動方向的的壓力梯度下就會出現(xiàn)局部逆流區(qū)，形成渦流，造成附面層的分離，以致發(fā)生氣流的脫離現(xiàn)象。流量變化時，在葉柵的流道中出現(xiàn)的氣流脫離現(xiàn)象。下面引入流量系數這一概念, 用速度三角形對喘振發(fā)生的原因和過程做具體分析。相對于壓氣機葉輪進口而論, 氣流是否發(fā)生分離要看相對速度的方向如何。 而此相對速度的方向則與氣流軸向分速度與葉輪圓周速度的大小有關,取決于軸向分速度與圓周速度的比值。 這個比值,稱為流量系數用符號*Ca表示,即: *Ca =Ca/u。式中Ca ——氣的軸向分速度,對某一壓氣機它可代表空氣容積流量的大小。 u ——氣機葉輪圓周速度。以下分析壓氣機處于各種不同工作狀態(tài)下,葉輪上發(fā)生氣流分離的情況。 如圖1 畫出了氣流流入一級壓氣機工作葉輪在設計工作狀態(tài)和非設計工作狀態(tài)下的速度三角形,其中 C①a ——空氣的軸向分速度。 C①——空氣的絕對速度，u——壓氣機葉輪的圓周速度。w ①—壓氣機葉輪的相對速度。 i —沖角。壓氣機在設計工作狀態(tài)下工作時:*C①a = *C①a 設,這時氣流相對速度方向與葉輪的葉片前緣方向基本一致,不會出現(xiàn)氣流分離現(xiàn)象,如圖1( b)。當壓氣機處于非設計工作狀態(tài)時, 空氣的流動情況就不同了:*C① a *C①a 設,此時相對氣流的方向偏離了葉片前緣的方向。 所偏離的角度 i ,叫做沖角。 這時,氣流將沖向葉片凸面(背面) ,形成負沖角( i 0)。 如果負沖角較大, 則在葉片的凹面將出現(xiàn)渦流, 發(fā)生氣流分離現(xiàn)象,如圖1( c)。 不過由于空氣具有慣性,當它流過彎曲的葉片通道時,總有壓向葉片凹面的趨勢, 這就有利于減弱和消除氣流分離現(xiàn)象,即使發(fā)生分離, 其渦流區(qū)也不易擴大。 此時,僅引起壓氣機效率降低,而不會引起喘振。*C①a *C①a,此時相對氣流將沖向葉片的凹面,形成正沖角( i 0)。 如果正沖角較大,在葉片凸面就會發(fā)生氣流分離現(xiàn)象。 由于空氣的慣性作用, 本來就有脫離凸面流動的趨勢,所以氣流容易分離,而且渦流區(qū)容易迅速擴大。 當渦流區(qū)發(fā)展到把大部分甚至全部葉片通道堵塞時, 前面的空氣就流不進來, 氣流暫時中斷。但由于葉輪的