几何变化的参数调查流体动态轴向压缩系统的不稳定

文摘

预测不稳定的本质的能力是非常重要的压缩机设计的观点因为他们的后果可能导致不同的困难与流体系统的动态性能。尽管激增和旋转失速的行为在很多文献报道,注意到一个不进行深入分析。因此深入了解的重要性,本文旨在追踪这些不稳定的混乱更详细的方式。主要几何参数对飙升的性质的影响,研究了旋转失速。每个主要的几何参数的影响,如压缩机有效长度、环空区,充气体积进行了探讨。物理不稳定的发病原因也解释了在每种情况下,和广泛接受Moore-Greitzer模型已用于本研究。物理参数的综合效应是决定通过格雷策参数。本文中所示的结果清楚地阐明的主导影响几何参数对流动不稳定性的发展像旋转失速和激增,因此可以作为设计准则来避免这种不稳定。

1。介绍

压缩系统的可操作性是有限的在低质量流率流体动力学不稳定性导致旋转失速或激增。压气机喘振和失速旋转主要设计约束,有效降低发动机的性能和使用发动机开发项目的主要部分。这些非定常空气动力性能不稳定会导致大的处罚,因为他们是在设计阶段很难预测。通过适当的建模和控制这些不稳定,可以提高压缩机性能。

Betchov和Criminale1)定义了稳定的质量对小干扰免疫。简单的压缩系统的稳定性分析进行了埃蒙斯et al。2],泰勒[3],sten [4),和许多其他人。飙升的生成机制和旋转失速现象突显了在轴流风扇用欧拉方程(5,6]。产生的普遍的结果是,该系统将动态不稳定压力上升/质量流量峰值附近的特征在某些轻微向下倾斜操作点(7]。格雷策(8)建立了一个非线性模型预测压缩系统的瞬态响应后续的扰动稳定的操作条件。格雷策断言,有一个重要的无量纲参数决定模式的压缩机instability-rotating失速或激增将遇到失速线根据是否低于或高于临界值。这个模型的基本结论是,在相同的值压缩系统会表现出同样的瞬态行为,独立于这个值是否获得更大的充气体积和低速度,反之亦然。实验的皮尔森(9),于佩尔和本斯10],于佩尔(11]发现压缩机可能出现飙升速度“高”而不是以“低”的速度,只有在失速旋转失速遇到限制。也出口静压箱的体积的压缩机排放被发现是重要的;即在给定速度与大型充气压缩机可以增加但不是一个小8]。实验的另一个重要的结果是,大幅振荡的特征变化明显降低甚至更高值(8]。也随着压气机级数量的增加,需要遇到的减少。根据格雷策两种截然不同的类型可以看到,一个被称为经典的激增,将脉动流没有任何逆转和其他有重大倒流在上涨周期的一部分,确定是深。

一个启发式模型(12)已经提议为了理解的性质类型的振荡发生在深涌哪里有相当大的反向流在循环的一部分。基于摩尔的工作(13[],摩尔和格雷策开发了一个近似理论14,15)能够预测poststall多级轴流压缩系统的瞬变。该模型解释了旋转stall-like和汹涌的运动之间的耦合,给操作点运动的性质在瞬态失速现象。经典飙升的叶片通过停滞的流态导致叶片振动,讨论了Horlock [16)和Pinsley et al。17]。如果发生了旋转失速的频率匹配压缩机叶片的固有频率,叶片的最终结果将是毁灭行。De Jager [18)发现激增和旋转失速限制操作效率和压缩机升压能力会导致涡轮叶片的加热和压缩机出口温度的增加。

在目前的研究中通过使用Moore-Greitzer理论模型(14,15),几何参数变化的影响在轴向压缩系统检查的性质来描述poststall瞬变,可以预期的瞬时操作点压缩机穿过压缩机性能曲线的峰值点。

2。建模和解决过程

几个动态模型提出了压缩系统的不稳定运行但摩尔和格雷策的模型(14,15)是独特的旋转失速振幅是包括作为一个国家而不是表现为压降的情况下在其他模型19- - - - - -21]。摩尔和格雷策的低阶模型捕获poststall瞬变的低速轴compressor-plenum-throttle系统。低阶指的是简单的模型,该模型描述了三种状态压缩系统行为尽管复杂的流体动力学现象,模型。图1(22)显示了本研究中使用的模型压缩系统的示意图。假设[14]所涉及在这个模型中,非粘性的和无旋流没有径向变化进入压缩机,一个大中心齿顶圆角半径比这样一个2 d描述似乎合理,不可压缩流的低马赫数,可压缩增压气体与统一的静压(但不稳定),低压上升和环境条件相比,固定的转子速度和节流短管。

模型中追求研究的理想形式的压缩机性能曲线需要在某种意义上,压缩机的性能没有任何的障碍必须是已知的。换句话说一个性能曲线,假设测量压缩机的旋转失速和缺席,是必需的。在[23,24]认为,特性曲线通常是光滑的“s”型曲线,身体,因此,现实的选择将是一个简单立方曲线如图2。曲线的表达式(14是下面: (使用的无量纲量1)如下。

压力系数,

流量系数,

无量纲时间,

这三个模型的常微分方程(14来自一个伽辽金近似本地动量平衡,环平均动量平衡和质量平衡全会。这些方程是 在哪里

在这里和semiheight和semiwidth立方的轴对称特性(图2),是一个参数,它占的惯性影响流经压缩机(14),而是测量管道的长度,相对于(14)在图1(引用一个足够长的时间出口管吗,指的是一个很短的)。是熟悉的格雷策参数,是有效的流道长度对系统图1(14]。通过压缩机nondimensionalised压力上升时没有流,然后呢节流系数是常数。

在目前研究Moore-Greitzer模型方程(5)已经找到了解决办法MATLAB R2009a代码使用内置函数45“歌唱”,它使用一个变量步龙格-库塔方法求解常微分方程数值。用于解决方程的初始条件得到如下。

图3显示了立方轴对称特征用于Moore-Greitzer模型(14执行计算poststall瞬变。无量纲量的曲线显示了一个阴谋的充气压力上升的压缩机质量流量和定转子速度。节流曲线通过理想立方压缩曲线的峰值点也会显示。失速线标志着压缩机稳定运行的极限。稳定的操作点对应于立方压缩曲线的交点和油门的曲线。当操作点到达的不稳定集失速线,是由点在图3。因此无量纲充气压力的值和环平均压缩机质量流量对应点选为初始条件(14,15)解决Moore-Greitzer方程。在这些条件的周向不均匀性对压缩机流,初始条件方程组需要解决的(来自摩尔和格雷策15]), 参数和常量的值,出现在方程,使用14]

操作参数的影响压缩机流场瞬态是由解决耦合Moore-Greitzer方程的三组(5为不同的情况下,稍后讨论)。

3所示。结果与讨论

压缩系统的物理参数包含在模型中是充气体积,压缩机的意思是环区域,和有效的系统压缩机的长度。

为了清晰地描述不稳定的行为不同的情况下解释之后,详细讨论了包括各种物理量之间的足够数量的情节,描述压缩系统的行为。

3.1。气体积的影响

这里的影响对充气体积变化(增加或减少)对一个固定的百分比已经检查了。的表达式是由(6)。

变化对充气体积的影响表现为改变。显然,从上面的表达式不同的平方根充气体积。不同的情况下,检查表所示1和相关的情节是如图4来7。这些情节描述压缩系统行为后续初始系统不稳定。

数据4(一)和4 (b)显示环平均流量系数的时空变化和充气压力系数上升。为更高的价值可以观察到的行为,高频旋转失速时存在增加循环的一部分。可以看到,充气体积减少(减少)的调节轴流和充气压力慢慢消失,脉动的振幅阻尼。为全会体积是最低的,压缩系统解决了旋转失速的操作。在这种模式下,环平均流和后一个初始充气压力保持稳定下降。图4 (c)显示了旋转失速的时空变化振幅。非零的存在旋转失速振幅意味着时间瞬间哪里有周向流压缩机内部的变形。高峰值对应于平均的时间瞬间环压缩机质量流量最小。这个条件有利于压气机旋转失速的发展,因为会停滞不前时,叶片的发病率低速度流方法。这类型的流量脉动高频(相比飙升频率)旋转失速时存在增长周期的一部分被称为经典的激增(8]。类似的观察也是格莱策(其他的实验报告的12,25]和Bammert Mobarak [26]。换句话说旋转失速是耦合的激增在这种模式下的行为。全会体积减少,零旋转失速振幅的时间范围变得缩短。最后一个足够低静压箱体积,阻碍细胞振幅达到一个稳定状态指示永久旋转失速的发展模式在压缩机为代表的情况。数据5(一个)和5 (b)显示流量系数的变化和充气压力系数与停滞细胞振幅。操作点的感觉是顺时针方向运动。这些情节显示轴流的价值和充气压力系数的停滞细胞振幅达到它的最大和最小值。操作在充分发展后的旋转失速的初始扰动稳态条件下由单点确定在这些情节。有趣的是在图5 (b)更高的值经典的飙升期间,压缩机继续提供更高的峰值压力条件下甚至拖延一段时间。图5 (c)显示了充气压力的变化与压缩机轴向流的形式绘制一个极限环振荡。操作点逆时针意义上的移动。极限环的起点规定的初始条件是(0.5,0.66)。情节描述的行为,在一个典型的激增,压缩机操作点跟踪路径会有流脉动起始点的平均位置。与轴流不同,上面的充气压力值不太起来在极限环的起始值。这是由于这样的事实,全会压力上升甚至不能增加超出限制的条件下流动不稳定,因为它是压缩机的输出。充分发展旋转失速是由稳态操作表示轴流和充气压力的降低值作为确定压气机特性的一个点。

因此很明显,降低充气大小、旋转失速将有利于后续初始系统不稳定。的物理原因是较小的充气,存储压力不够足以创建一个流脉动或反向流过压缩机。

增加的影响在充气尺寸poststall瞬变数据所示6和7。环平均流量的变化的类型和充气压力上升所描绘的人物6(一)和6 (b)表明,增压系统有增加的趋势,增加体积。一个明确的过渡poststall行为可以看到的到1.1832。压缩系统改变其不稳定行为从经典的激增(例)恒幅经典飙升()在不同振幅深飙升(例)恒幅深飙升(例)。有趣的是在过去的情况下,振幅保持稳定的周期一旦增兵被完全建立。深涌定性不同于经典的激增,期间将会有相当大的回流增加循环的一部分。图6 (c)显示了时间的情节停滞细胞振幅的变化表明,在更大的充气卷旋转失速开始递减。可能的原因可能是,作为内部的压力与全会全会增加大小,增兵振荡成为快速排除了压缩机的旋转失速模式的形成。停滞细胞开始变得不可能时反向流过压缩机。这一事实也支持的实验结果所示(12]。当地的流量系数(15压缩机叶片排内)在任何时候由一个方程的形式给出

在这里在压缩机是角坐标,是无量纲的传播速度旋转stall-like干扰(15),而旋转stall-like扰动的振幅,这是时间吗相关的。

谐波正弦函数交替周期性信号,停止细胞振幅变成了-在某些情况下(例如,)很短的时间内。所以第二数量的右边(9定期)可能是积极的还是消极的,在特定时间和当地的流量系数即时将比其相应的环或多或少的平均价值。为拖延行为的负峰值振幅激增发生的前兆。

数据7(一)和7 (b)描述旋转失速扰动的变化与轴流和充气压力。情节表明旋转失速的继续发展和衰变定期的质量流量通过压缩机和增压压力变化。最大的点和零停滞细胞振幅中看到这些数据。也可以看到清晰的磁滞行为。这是因为当质量流量减少低于平均值,旋转失速的发展是受欢迎的,当它开始增加回到均值,在上涨周期,摊位仍持续更多范围的大规模流动由于高度非线性行为的现象正在考虑27]。深浪涌发生时,操作点跟踪一个往复运动在一个水平线对应零失速振幅(例)。在极限环块图7 (c)可以看到大量的滞时行为的过渡从经典飙升至深。这是归因于不同振幅的振荡。有严重的下降在充气压力大充气尺寸增长周期的一部分,和周期变化更向负面的质量流率范围。与参考数据6(一)和7 (c)深涌行为在更高值(例如,)可以确定在一个循环表现出不同的特征:(1)压缩机的突然大幅下降流(负流),(2)充气压力下降缓慢回流机制,(3)对质量流量突然增加稳定的流态几乎恒定的充气压力,和(4)充气压力上升与下降流。结果从这些情节紧密同意格雷策的实验观察12]。从数据6 (c)和7 (c)很明显,阻碍细胞振幅峰值对应的时间瞬间环平均流和充气压力较低范围的值。

它变得明显,增加充气尺寸、压缩系统倾向于比在旋转失速运营模式飙升。的物理原因是一个更大的充气压力更大的存储功能,足以扭转流压缩机叶片排摊位。

3.2。影响压缩机系统的长度

值得提到的一个重要事实是,无因次项代表压缩机系统长度的比值其平均半径()。有效的系统压缩机的长度(14]意味着有效流道长度通过压缩机及其导管。换句话说除了几何长度也通过压缩机占曲折的流动路径。因此有效(惯性)系统的路径长度比轴向长度长。是指出,目前的分析假设[14管长度)在压缩机管道长度不小于在压缩机管道。因此占出口与进口管的相对大小,参数介绍了分析(如前所述)。后(14),有效的系统的长度是由一个方程的形式 在哪里是一个参数,它占的惯性影响流经压缩机。

这里的影响长度的变化(增加或减少)系统对一个固定的百分比已经检查了。的有效长度变化的参数会改变,不同的逆平方根(6)。

给出了不同情况下检查表2和相关的情节是如图8和9压缩系统行为的后续初始系统不稳定。

轴向流的时空变化和充气压力系数如图8(一个)和8 (b)。情节表明长度较短的压缩机系统更容易经典飙升(,和,),并且随着压缩机有效长度的增加,调制激增的流量减少,系统倾向于在旋转失速定居模式。这个压缩系统行为的性质也提到在8,25]。在振荡幅度略有增加观察充气压力如图8 (b)的情况下和相比和的情况。这是由于考虑的高度非线性行为现象。图8 (c)描述了失速细胞的不稳定变化振幅。的周期性发展停滞细胞明显在压缩机经典增兵存在时。情节表明初始瞬态后,阻碍细胞振幅达到稳态值和永久旋转失速模式稳定的压缩机内较大的有效长度。数据8 (d)和8 (e)显示轴流和充气压力与停滞细胞变异幅度。一个可以看到的质量流量和压力值没有停滞,停滞是严重的。早些时候,滞后明显的经典。图8 (f)展示了极限环轴流和充气压力之间的阴谋。的情况下和,充气压力振荡的振幅明显高于最初的初始值在每个周期很短的一段时间。这种行为是没有看到在其他情况下,再次强调了强烈压缩机流量不稳定的非线性特征。当建立一个永久的旋转失速压缩机内部更大的长度、单点操作确认的压缩机性能曲线,后一个初始瞬态。

因此当压缩机流的长度增加时,系统有一个倾向于比飙升在旋转失速。长的流路径的物理原因是压缩机内部的惯性力会强大到足以抵抗任何脉动或倒流可能发生由于充气压力,所以不稳定将会崩溃成一个旋转失速。

图9(一个)显示了轴流式和充气压力随时间的变化当压缩机有效长度缩短。看到,为压缩机的长度减少,频率和振幅的增加,和一个足够短的压缩机流量反转在上涨周期的一部分导致深飙升。看到的是深涌在整个周期振幅随时间保持不变。图9 (c)显示了失速细胞振幅随时间的变化的两种不同情况下的检查。两种情况的初始峰值是由于初始实施停滞细胞振幅的影响。深浪涌发生时,失速细胞振幅趋于零表示旋转失速深度增加时的不存在。数据9 (d)和9 (e)显示压缩机流和充气压力的变化与停滞细胞振幅。可以看到一个大滞后与失速充气压力变化幅度相比,流动变化。因此,如果一个追溯了周期在顺时针方向,这意味着压缩机继续带来更大的压力输出在一个循环的一部分,即使是在旋转失速的存在(顶部平面部分的情况和)。对于压缩机长度较短的情况,操作点痕迹往复运动在一个水平线失速振幅对应于零。图的极限环振荡9 (f)表明深浪涌发生时,磁滞大幅增加,曲线变化更向消极的流态。也深飙升的行为似乎非常重复相同的流动路径。又四个不同的特性在一个深周期可被视为前面所讨论的。

因此可以得出结论,作为有效的系统压缩机的长度减少,系统有激增的趋势比在旋转失速后的初始不稳定。这一事实背后的物理原因是,随着特征通过压缩机流长度减少,惯性力变得脆弱抵制充气压力从而导致流脉动或逆转。

3.3。影响压缩机环区

压缩机的影响环区流动的瞬态行为研究通过改变压缩机平均半径,。这里的影响变化(增加与减少)的平均半径对一个固定的百分比和已经检查了。

从(6)可以看出,平均叶片速度,不同,直接与,压缩机的意思是环面积变化直接与平方这实际上让独立的。所以改变的影响表现为改变吗一个人。给出了不同情况下检查表3相关情节,如图10和11。

轴向流的时空变化和充气压力,当压缩机的意思是环面积减少,如图10 ()和10 (b)。与减少区域压缩系统显示一个激增的趋势。遇到不同的振荡在前面的情况下,经典的大幅振荡的特点是不同的环面积减少。质量流量的变化和充气压力变得逐渐(例如,,例)。质量流量变化遵循一种近似三角波模式,几乎和充气压力显示了正弦变化。深涌行为无法看到即使减少压缩机环面积很大。图10 (c)显示了拖延的时间变异细胞振幅。很明显,峰值振幅是保留一些时间范围减少环区域,与其他参数情况下的变化。这是归因于逐渐变化的质量流量,促进旋转失速的存在相当一段时间。

数据10 (d)和10 (e)显示流量和压力的变化与失速振幅上升。镜像模式的变化是什么线在过去的2例由于负面的存在失速振幅峰值。在以前的情况下观察到磁滞行为仍然盛行的这些情节。图10 (f)描述轴流压缩机的变化与充气压力的极限环振荡。很明显,质量流量和充气压力波动的振幅在所有三个案例几乎是一样的。这就是因为看到数字10 ()和10 (b)不是经典的大幅振荡的振幅,但性格改变和减少流经区域的压缩机。

因此减少环面积压缩机,系统有激增的趋势比在旋转失速。较小的区域的物理原因是压缩机连接到一个充气将遇到一个比一个更大的更大的压差与全会的大小相同。

环区增加压缩机的影响流场瞬态图表示11。它可以看到从压缩机轴流和充气压力的不稳定变化,如图(11日)和11 (b),随着流经压缩机的面积的增加,调节激增的流量和充气压力降低,压缩机总是住在旋转失速的操作。从停滞细胞的时空变化振幅图所示11 (c)随着流动面积增加,可以看到摊位的基础振幅峰值附近的高频波动表明趋势进入一个永久的停滞状态。旋转失速成为第三例充分发展。

数据11 (d)和11 (e)显示轴流和充气压力与停滞细胞变异幅度。可以从这些情节指出,第三,直到稳态值的质量流量和充气压力,在瞬态有明显的波动。磁滞行为中看到这些情节也很明显从摩尔和格雷策的结果15]。的极限环块3例图所示11 (f)它显示了轴向流的变化与充气压力上升。压降的振幅发生从最初的初始值在稳态操作(平均而言,环压缩机质量流量)旋转失速都可以看得一清二楚。

因此看到面积增加压缩机环系统倾向于在旋转失速,由于压差的不足开始飙升的压缩机较大的环区。

在之前的分析增加压缩机系统(意味着增加长度)有利于操作在旋转失速的;而在当前分析压缩机平均半径减少(增加)支持。即使增加,在这两种情况下的不稳定是不同的。这个证明的必要性分析系统参数单独而不是仅仅关注一个代表性的无因次量。

3.4。格雷策的影响参数

为了检查充气卷和压缩机系统的共同作用长度参数是受到变化来检查其对系统瞬态的影响。给出了不同情况下检查表4,数据12- - - - - -15显示相关的情节。

数据12(一个)和12 (b)显示下降的影响在流场瞬态的时间轴流和充气压力的变化。当减少,大幅振荡的频率和幅值下降,在一个足够低的价值(例如,),旋转失速将完全建立。这种行为的唯一例外是见过的充气压力振荡的略微增加的幅度。这也是由于瞬变的高度非线性行为接受调查。流动行为的政权旋转失速的发生之前描述的经典。

不同模式的变异与停滞细胞的时空变化振幅如图12 (c)。当减少,摊位峰值显示了上升趋势,最后达到一个稳定的振幅代表永久旋转失速的发展。数据12 (d)和12 (e)显示轴流和充气压力与停滞细胞变异幅度。线性增长停滞细胞振幅降低轴流期间激增的一部分周期图中一览无遗12 (d)。在图顶部平坦的部分12 (e)在经典再次飙升显示高压的交付(一段时间)的条件下最大失速(如前所述)。图12 (f)代表了轴流变化与充气压力上升的形式三种情况下的极限环振荡。很明显,减少,旋转失速的系统展示趋势操作。 物理可以解释为压力比惯性力(12,25]。减少象征着统治地位的惯性力压力使系统在旋转失速而不是增加的条件下不稳定。

数据(13日)和13 (b)轴向流的时空变化和充气压力的三个值(即。,1,1.13,和1.14)。在这些情节过渡可以观察到的行为。流和充气压力的行为从不同的经典振幅激增变为常数低振幅激增在不同振幅激增。一个明显的观察是,即使没有倒流,旋转失速是不发达的的情况。这可能是由于缺乏足够的质量流量减少需要启动旋转失速的发展。这种类型的增长不能被归类为经典的激增,由于没有stall-like干扰。作为增加,向上向下的振幅随剩余振幅或多或少是相同的。

图13 (c)显示了拖延的时间变异细胞振幅的三种情况。第一个峰值的所有3例是由于对失速细胞初始条件振幅的影响。旋转失速的周期性发展是显而易见的情况下,这是典型的行为。锋利的负峰作为深浪涌发生的前兆。数据13 (d)和13 (e)显示流和充气压力与停滞细胞变异幅度。充气压力变化的磁滞行为停滞细胞振幅急剧增加深涌向。在轴流之间的极限环振荡和充气压力,如图13 (f),一个可以看到大量的滞后参与深飙升的情况下。这是由于不同振幅振荡的发生的价值。类似的实验报告的行为是格雷策(12]。

数据(14日)和14 (b)显示相对应的时间轴流和充气压力1.15和1.3的值。的情况下也显示,为了比较。进一步的增加看到,行为变化在不同振幅恒定振幅激增。很明显从图14 (c)时间停滞细胞振幅的变化没有旋转失速发展发生在飙升。当,略微倾向于得到发起的摊位是在不同的时间看到瞬间但质量流量振荡迅速阻止其形成正如前面强调的。

数据14 (d)和14 (e)显示轴流和充气压力的变化与停滞细胞振幅。消极拖延振幅值情况下是由于存在负峰见图14 (c)。压缩机流和充气压力之间的变化形式的极限环图所示14 (f)。它描述了明显的滞后行为过渡政权(激增)和高度重复的行为沿着相同的路径在更高的振动值(例如,)。循环变化更向负流地区更高。

各种阴谋在图15代表的影响参数更强烈冲击振动的本质。在更高的值,深涌振荡放松的类型有两种不同的时间scales-one轴流的变化发生在更长一段时间和第二快速倒流。不稳定地块的轴流和充气压力的数据(15日)和15 (b)也看到,每个周期的时间增加但振幅保持不变。情节的不稳定的充气压力,可以看出,充气压力的振幅与增加略有减少。这是因为相同的值的压缩机和节流环面积如果充气体积增加,压力大小减少,因此全会压力振荡减少。全会排污在更高的压力值发生在较长时间可能会注意到从图15 (b)。

失速的不稳定变化振幅图所示15 (c)。没有停滞发展的迹象,一个初始瞬态后,在深涌行为如前所述。轴流式和充气压力的变化与旋转失速扰动振幅数据所示15 (d)和15 (e)。最初的停滞细胞振幅数据的存在15 (c),15 (d),15 (e)原因是立即开始实施失速扰动的衰变。磁滞行为图15 (e)可以看到消失的增加。在更高的极限环振荡值,如图15 (f)更与大量的方形磁滞在每个周期。也它的特点是快速变化量与一个渐进的变化。为3,可以推断,在压缩机流体加速度很小在排污深增加循环的一部分。因此,压缩机的压差将大约一样的稳态压力上升,这部分周期可能被认为代表这个地区的稳态特性。

因此在目前的调查,Moore-Greitzer模型提供了一个详细的信息到瞬变的类型,对压缩系统不同的几何形状,可以期望在操作点穿过失速限制线。模型的预测似乎在许多方面与实验结果一致,因此可以被认为是揭示许多重要功能的激增和旋转失速。从目前的调查结果的几何参数改变大幅飙升和旋转失速的行为,因此在燃气涡轮发动机压缩系统的设计必须尽最大的努力完成。

一些重要方面,使模型预测“定性”是不变的假设转子速度和noninclusion粘度和进气道流畸变。在现实中粘度介绍流体振荡的阻尼效应,这不是占Moore-Greitzer模型。因此现实的冲击振荡幅度将更小(27Moore-Greitzer]比预测的模型相同的物理条件。

4所示。结论

(1)不稳定的类型,可以预期相对大小不同压缩机的检查对每个主要的几何参数。充气的大小,显示了高压空气被排放在决定系统不稳定行为有深远的影响。(2)有三个可能的政权不稳定的:纯旋转失速,耦合旋转失速和激增,纯粹的激增。极限环滞后得多在旋转失速的过渡区和浪涌。(3)研究系统长度和充气体积的综合效应表明,过渡区,瞬态行为发生改变从经典飙升至常数低振幅激增在不同振幅激增,然后恒幅深深激增。(4)压缩机的半径相同,较长的人会更容易旋转失速飙升。压缩机的长度相同,有更大的半径比激增更容易旋转失速。(5)深在更高值确定的周期长(松弛类型振荡),充气压力排污发生非常缓慢。(6)在较高的范围值,充气压力的振荡幅度减少而质量流振幅保持不变。

命名法

	旋转失速扰动的振幅
:	平均流量压缩机领域,
:	互惠的时滞参数的叶片通道
:	声音的速度,在
:	无因次格雷策参数
:	流在压缩机轴向速度,
:	无因次旋转stall-like扰动的传播速度
:	Semiheight立方轴对称特征图2
:	常数节流系数
:	有效的系统压缩机管道的长度,在
:	有效的无因次压缩机及其导管的长度
MG:	Moore-Greitzer / Moore-Greitzer解决方案
:	压缩机管道流动参数
:	充气压力,在
:	大气压力,
:	意思是压缩机半径,
:	一次,在证券交易委员会
:	意思是压缩机叶片速度,
:	充气容积,
:	Semiwidth立方轴对称特征图2
:	关闭轴对称特征的价值
:	当地轴流系数
:	充气增压系数
:	密度,
:	环平均轴流系数
:	无因次时间
:	在压缩机角坐标。

确认

作者感谢教授c·s·阿帕德海耶和提供的实验室设施提供的计算设施理工学院计算机中心坎普尔进行这项研究。

引用

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版权©2012 Ananth Sivaramakrishnan Malathi和a . Kushari。这是一个开放的分布式下文章知识共享归属许可,它允许无限制的使用、分配和复制在任何媒介,提供最初的工作是正确引用。