燃气轮机7-储运

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1、第二章压气机压气机的特点及应用；轴流式压气机级、基元级的工作原理；轴流式压气机中的能量损失；多级压气机；压气机变工况工作特性；压气机喘振及防止方法。2-1轴流式压气机级的工作原理一、轴流式压气机1、结构简介2、轴流式压气机级二、基元级及其速度三角形1、基元级概念2、基元级的速度三角形气流速度在基元级内的变化规律三、基元级内的能量转换轴流式压气机级的工作原理复习内容：2121w1w2cxc1c2uu叶栅额线轴向分速度cx气流转折角稳定流动能量方程式（热焓形式）伯努利方程（机械能形式）欧拉方程（动

2、量守恒）0在动叶栅中增加的动能，在静叶栅中转变为气流静压相当于在动叶栅中气流降速而提高的静压应用于动叶栅(1-2)w2p1应用于静叶栅(2-3)c3p2压气机级的工作原理(基元级内的工作过程)动叶栅（工作叶轮）将外界输入的机械功L加给了气体；气体流过动叶栅时，将这机械功的一部分转变为气体的压力能，使气体压力升高（相对速度w降低！）；将另一部分变为气体的动能，使气体流出动叶栅时绝对速度增加。然后气体继续流入静叶栅，将这部分动能又转变为气体的压力能。从而通过整个基元级以后，气体的压力升

3、高了！基元级的速度2121w1w2cxc1c2uu叶栅额线轴向分速度cx气流转折角wucuc1uc2uw2uw1uu1=u2=u本次课内容2-1轴流式压气机级的工作原理四、基元级内气体压缩过程的图示五、基元级的反力度和预旋1、反力度2、预旋3、典型基元级举例六、基元级的性能参数2-3轴流式压气机中的能量损失四、基元级内气体压缩过程的图示将基元级内气体压缩过程，表示在p-v图、i-s图上，具有直观、明了的优点。n值越大，说明实际不可逆程度越大。p-v图动叶1-2静叶2-39个重要点：1，2

4、，3；1*，2*，3*；2s，3s，2s*。6条斜线：p1，p2，p3；p1*，p2*，p3*。等熵压缩1-2s-3s，i3s*=i2s*，Ls=i2s*-i1*L=i3*-i1*=i2*-i1*L=(c22-c12)/2+(w12-w22)/2理论耗功五、基元级的反力度和预旋1、反力度不同结构的压气机，在动叶栅和静叶栅中静压升高的比例不同。定义：气流在动叶栅中的实际静焓增量与基元级的滞止焓增量之比，即物理含义：外界加给气体的机械能，有多少是在动叶栅中转变成气体的压力能（静压）。热力学反力度—用热力学参数

5、表示运动反力度：用运动参数表示c2c1cxc1uc2ucu热力学反力度2、预旋——气流进入动叶栅前具有的预先旋转。——反力度计算公式中的c1u，表示气流进入基元级前周向分速度的大小。c1u=c1xctg1若气流角1<90，预旋方向与工作轮的旋转方向一致，叫正预旋，即c1u与u方向一致，c1u>0。若气流角1>90，预旋方向与工作轮的旋转方向相反，叫负预旋，即c1u与u方向相反，c1u<0。若气流角1=90，预旋方向与工作轮的旋转方向垂直，叫轴向进气，即c1u=0,c1=c1x。常用预选大小，由

6、前一级静叶栅的出口角保证；若为第一个压气机级，则由进口导流叶片保证。3、典型基元级举例由反力度的计算公式可知，速度三角形一定时，反力度就确定了；反之，一定的反力度也对应于一定的速度三角形，即对应一定的叶栅通道形状。反力度的范围：0c1。（1）反力度c=0速度三角形的特点：动叶间通道是等截面的动叶栅没有扩压任务能量转换的特点：c=0时，气流在动叶栅中获得的轮周功，全部转化为动叶的动能；在静叶栅将这些动能完全转化为压能。静压升高全部在静叶栅进行，称为冲动式压气机级。缺点：静叶负荷过大，能损增大。一般

7、轴流压气机不采用。（2）反力度c=0.5速度三角形的特点：动叶栅进出口的速度三角形是完全对称的。此时动叶、静叶的通道形状均匀渐扩且完全相同。c=0.5时能量转换的特点：工作叶轮加给气体的机械功中，在动叶栅中用来提高静压和增加动能的量是相等的；这部分动能又在静叶栅内转化为压力能。动叶栅和静叶栅的增压能力各占一半。c=0.5的基元级在轴流压气机常被采用。（3）反力度c=1速度三角形的特点：c=1时，静叶栅无扩压任务。静叶栅的通道是等截面的。c=1时能量转换的特点：静压力的升高全部在动叶栅中获得。气

8、流在静叶栅中仅改变方向而无扩压。c=1的基元级常用在固定式压气机中。实际压气机设计中，一般采用c=0.50.8。六、基元级的性能参数直接反映压气机工作性能的参数：流量、压比、压缩功和效率。1、流量——单位时间内流过基元级通流截面的的气体质量，用Gx表示，单位kg/s。——由连续性方程可知，流过压气机各截面的质量流量均相等，则Gx＝Axcx=(2RR)cx=常数cx—气流轴向分速度，代表压气机的流通能力，cx