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為什么飛機發(fā)動機的“哮喘”那么可怕

摘要:必須使流體機械在喘振區(qū)之外運轉(zhuǎn)。在壓縮機中,通常采用最小流量式、流量-轉(zhuǎn)速控制式或流量-壓力差控制式防喘振調(diào)節(jié)系統(tǒng)。當多臺機器串聯(lián)或并聯(lián)工作時,應有各自的防喘振調(diào)節(jié)裝置。
現(xiàn)在民航飛機基本采用的是噴氣式發(fā)動機。外界空氣由進氣道吸入,經(jīng)過壓縮、燃燒等處理后噴出,產(chǎn)生強烈的推力,使得飛機前進。我們所說的飛機發(fā)動機喘振其實就是指噴氣式發(fā)動機的壓氣機喘振。
 
喘振,說白了就像人哮喘一樣,是由壓氣機引起的發(fā)動機工作異常。發(fā)動機喘振的表現(xiàn)一是前喘后渦,即后面空氣由于動葉片的加功不足,形成反壓,這也促使前幾排靜葉像壓力閥一樣,開度減小,脫離喘振。二是前渦后喘,后幾排動葉加功大吸力大,使前排流量增加,也促使前幾排靜葉像壓力閥一樣,開度增加,脫離喘振。
 
1產(chǎn)生原因
 
喘振的產(chǎn)生與流體機械和管道的特性有關(guān),管道系統(tǒng)的容量越大,則喘振越強,頻率越低。產(chǎn)品一般都附有壓力-流量特性曲線,據(jù)此可確定喘振點、喘振邊界線或喘振區(qū)。流體機械的喘振會破壞機器內(nèi)部介質(zhì)的流動規(guī)律性,產(chǎn)生機械噪聲,引起工作部件的強烈振動,加速軸承和密封的損壞。一旦喘振引起管道、機器及其基礎共振時,還會造成嚴重后果。為防止喘振,必須使流體機械在喘振區(qū)之外運轉(zhuǎn)。在壓縮機中,通常采用最小流量式、流量-轉(zhuǎn)速控制式或流量-壓力差控制式防喘振調(diào)節(jié)系統(tǒng)。當多臺機器串聯(lián)或并聯(lián)工作時,應有各自的防喘振調(diào)節(jié)裝置。
 
2喘振的危害
 
首先表現(xiàn)的是發(fā)動機的功率下降,發(fā)動機推力減小。這是由于喘振發(fā)生后,進入發(fā)動機的空氣流量減少而造成的。氣流會沿壓氣機軸向發(fā)生低頻率(幾赫茲到十幾赫茲)高振幅的氣流震蕩,這種低頻率高振幅的氣流震蕩會帶動壓氣機的葉片產(chǎn)生強烈的震動,使葉片在短時間內(nèi)發(fā)生嚴重損壞甚至斷裂。
 
更危險的是燃燒室火焰逆流,這種情況是由于壓氣機喘振太劇烈,導致后方的燃燒室的高溫燃氣倒流進壓氣機,使本應在燃燒室里燃燒的火焰從壓氣機噴到了發(fā)動機前面,即便這樣過程只持續(xù)零點幾秒,亂竄的高溫火焰也足以燒壞壓氣機的所有葉片導致發(fā)動機報廢。
 
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