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                    安全管理网

                    发动机喘振故障的形成原因及防范措施

                    作者:安全管理网  来源:安全管理网 
                    评论: 更新日期:2014年01月05日

                    摘要:涡轴8系列发动机为自由涡轮式的涡轮轴发动机,具有性能比较先进,尺寸小,重量轻,结构简单,工作可靠,使用维护方便的特点。发动机的压气机由一级跨音轴流压气机和一级超音离心压气机组成的混合式压气机,具有结构简单、重量轻、增压比高、性能平稳的特点。本文根据发动机的压气机工作原理分析喘振的原因并提出维护建议及防止喘振的措施。
                    关键词:发动机喘振 空气压力故障
                    1失速与喘振的概述
                    工作叶轮进口处相对失速的方向与叶片弦线之间的夹角叫做攻角。影响攻角的因素有两个:一是转速,另一个是工作叶轮进口处的绝对速度(包括大小和方向)。在攻角过大的情况下,会使气流在叶背处发生分离,这种现象叫做失速。失速区九朝着与叶片旋转方向相反的方向移动。这种移动失速比周围速度要小,所以站在绝对坐标系上观察时,失速区以较低的转速与压气机叶轮做同方向的旋转运动,称为旋转失速。
                    2发动机内部空气系统
                    发动机工作时,外界空气经直升机上的进气道流入压气机,首先在轴流压气机中得到压缩,然后再进入离心压气机被进一步压缩。压缩后的高压空气进入燃烧室,与燃油混合燃烧,生成高压高温的燃气。从燃烧室出来的燃气流向涡轮,首先在燃气发生器涡轮中膨胀做功,带动压气机工作;然后燃气进入自由涡轮中进一步膨胀做功,从而向外提供功率,驱动直升机旋翼等工作。
                    2.1 篦齿(或称迷宫)封严装置的密封原理。篦齿封严装置(或称迷宫封严装置)是利用篦齿前后空气的压差来达到密封目的。增压空气从压力高的一侧通过篦齿装置很小的间隙流向压力低的一侧,空气的流量被限制得尽可能小,而且始终沿从压力高到压力低的方向流动,如此,压力较低的那一侧(例如滑油腔)就被空气密封,滑油不能从篦齿处泄出。
                    2.2发动机前部的内部空气流路。引用轴流压气机后的压缩空气(p1′),用于压气机前后轴承篦齿封严装置的密封。压缩空气经离心压气机叶轮前面的间隙进入,一部分对压气机后轴承密封,另一部分经轴上的孔进入轴流压气机轴内腔,对压气机前轴承进行密封,同时加温压气机轴流转子前端的整流帽罩,防止低温时结冰。
                    2.3发动机中部的内部空气流路。引用离心压气机后的压缩空气(p2),用于甩油盘篦齿封严装置的密封(密封燃油)、燃气发生器后轴承篦齿封严装置的密封、燃气发生器涡轮导向器和涡轮盘的冷却。
                    2.4发动机后部的内部空气流路。引用p2压缩空气密封自由涡轮前轴承、利用外界大气po冷却燃气发生器后轴承座和自由涡轮导向器。自由涡轮前轴承的密封空气,是利用装在涡轮机匣上的引气接头将p2空气引出,经外部空气导管送到减速器机匣上的空气接头,再经机匣内部通道送到自由涡轮前轴承篦齿封严装置进行密封。
                    3压气机放气活门
                    3.1放气活门的作用
                    放气活门的作用,是在燃气发生器转速较低时放掉一部分轴流压气机出口的空气
                    (p1′),防止压气机喘振。同时也有利于起动时转子加速。
                    压气机工作时p2/po与ng的关系如图1所示。

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