有哪些原因?qū)е麓癞a(chǎn)生?喘振性能曲線了解嗎?

喘振是一種振動(dòng)現(xiàn)象，喘振就如同人的喘息一樣的一種振動(dòng)。為增進(jìn)大家對(duì)喘振的認(rèn)識(shí)，本文將對(duì)喘振及其產(chǎn)生的原因予以介紹，并闡述喘振的性能曲線。如果你對(duì)喘振或是對(duì)本文內(nèi)容具有興趣，不妨和小編一起繼續(xù)往下閱讀哦。

一、喘振及其產(chǎn)生原因

喘振(surge)是透平式壓縮機(jī)(也叫葉片式壓縮機(jī))在流量減少到一定程度時(shí)所發(fā)生的一種非正常工況下的振動(dòng)。離心式壓縮機(jī)是透平式壓縮機(jī)的一種形式，喘振對(duì)于離心式壓縮機(jī)有著很?chē)?yán)重的危害。

壓氣機(jī)喘振是指氣流沿壓氣機(jī)軸線方向發(fā)生的低頻率(通常只有幾赫茲或十幾赫茲)、高振幅(強(qiáng)烈的壓強(qiáng)和流量波動(dòng))的氣流振蕩現(xiàn)象。這種低頻率高振幅的氣流振蕩是一種很大的激振力來(lái)源，它會(huì)導(dǎo)致壓氣機(jī)部件的強(qiáng)烈機(jī)械振動(dòng)和熱端超溫。并在很短的時(shí)間內(nèi)造成部件的嚴(yán)重?fù)p壞，所以在任何狀態(tài)下都不允許壓氣機(jī)進(jìn)入喘振區(qū)工作。

例如，泵或壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中可能出現(xiàn)的喘振過(guò)程是：

流量減小到最小值時(shí)出口壓力會(huì)突然下降，下游管道內(nèi)壓力反而高于出口壓力，于是被輸送介質(zhì)倒流回機(jī)內(nèi)，直到出口壓力升高重新向管道輸送介質(zhì)為止;當(dāng)管道中的壓力恢復(fù)到原來(lái)的壓力時(shí),流量再次減少,管道中介質(zhì)又產(chǎn)生倒流，如此周而復(fù)始。

喘振的產(chǎn)生與流體機(jī)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(qiáng)，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(diǎn)、喘振邊界線或喘振區(qū)。流體機(jī)械的喘振會(huì)破壞機(jī)器內(nèi)部介質(zhì)的流動(dòng)規(guī)律性,產(chǎn)生機(jī)械噪聲,引起工作部件的強(qiáng)烈振動(dòng)，加速軸承和密封的損壞。一旦喘振引起管道、機(jī)器及其基礎(chǔ)共振時(shí)，還會(huì)造成嚴(yán)重后果。為防止喘振，必須使流體機(jī)械在喘振區(qū)之外運(yùn)轉(zhuǎn)。在壓縮機(jī)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(dāng)多臺(tái)機(jī)器串聯(lián)或并聯(lián)工作時(shí)，應(yīng)有各自的防喘振調(diào)節(jié)裝置。

二、喘振性能曲線

所謂喘振，就是當(dāng)具有“駝峰”形Q-H性能曲線的風(fēng)機(jī)在曲線臨界點(diǎn)以左工作時(shí)，即在不穩(wěn)定區(qū)工作時(shí)，風(fēng)機(jī)的流量和能頭在瞬間內(nèi)發(fā)生不穩(wěn)定的周期性反復(fù)變化的現(xiàn)象。風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的最大能頭將小于管路中的阻耗，流體開(kāi)始反方向倒流，由管路倒流入風(fēng)機(jī)中(出現(xiàn)負(fù)流量)，由于風(fēng)機(jī)在繼續(xù)運(yùn)行，所以當(dāng)管路中壓力降低時(shí)，風(fēng)機(jī)又重新開(kāi)始輸出流量，只要外界需要的流量保持小于臨界點(diǎn)流量時(shí)，上述過(guò)程又重復(fù)出現(xiàn)，即發(fā)生喘振。

軸流風(fēng)機(jī)性能曲線的左半部具有一個(gè)馬鞍形的區(qū)域，在此區(qū)段運(yùn)行有時(shí)會(huì)出現(xiàn)風(fēng)機(jī)的流量、壓頭和功率的大幅度脈動(dòng)，風(fēng)機(jī)及管道會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)，噪聲顯著增高等不正常工況，一般稱(chēng)為“喘振”，這一不穩(wěn)定工況區(qū)稱(chēng)為喘振區(qū)。實(shí)際上，喘振僅僅是不穩(wěn)定工況區(qū)內(nèi)可能遇到的現(xiàn)象，而在該區(qū)域內(nèi)必然要出現(xiàn)的則是旋轉(zhuǎn)脫流或稱(chēng)旋轉(zhuǎn)失速現(xiàn)象。這兩種工況是不同的，但是它們又有一定的關(guān)系。軸流風(fēng)機(jī)Q-H性能曲線，若用節(jié)流調(diào)節(jié)方法減少風(fēng)機(jī)的流量，如風(fēng)機(jī)工作點(diǎn)在K點(diǎn)右側(cè)，則風(fēng)機(jī)工作是穩(wěn)定的。當(dāng)風(fēng)機(jī)的流量Q < QK時(shí)，這時(shí)風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的最大壓頭將隨之下降，并小于管路中的壓力，因?yàn)轱L(fēng)道系統(tǒng)容量較大，在這一瞬間風(fēng)道中的壓力仍為HK，因此風(fēng)道中的壓力大于風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的壓頭使氣流開(kāi)始反方向倒流，由風(fēng)道倒入風(fēng)機(jī)中，工作點(diǎn)由K點(diǎn)迅速移至C點(diǎn)。但是氣流倒流使風(fēng)道系統(tǒng)中的風(fēng)量減小，因而風(fēng)道中壓力迅速下降，工作點(diǎn)沿著CD線迅速下降至流量Q=0時(shí)的D點(diǎn)，此時(shí)風(fēng)機(jī)供給的風(fēng)量為零。由于風(fēng)機(jī)在繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，所以當(dāng)風(fēng)道中的壓力降低倒相應(yīng)的D點(diǎn)時(shí)，風(fēng)機(jī)又開(kāi)始輸出流量，

為了與風(fēng)道中壓力相平衡，工況點(diǎn)又從D跳至相應(yīng)工況點(diǎn)F。只要外界所需的流量保持小于QK，上述過(guò)程又重復(fù)出現(xiàn)。如果風(fēng)機(jī)的工作狀態(tài)按F-K-C-D-F周而復(fù)始地進(jìn)行，這種循環(huán)的頻率如與風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的振蕩頻率合拍時(shí)，就會(huì)引起共振，風(fēng)機(jī)發(fā)生了喘振。

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