叶轮机械旋转失速研究进展.pdf

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1、第43卷第1期热力发电Vo1．43No．12014年1月THERMALPOWERGENERATIONJan．2014叶轮机械旋转失速研究进展张磊，王松岭，胡晨星(华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室，河北保定071003)[摘要]介绍了目前旋转失速的理论模型、实验和数值模拟研究成果，总结了失速先兆与主动控制的关键问题，包括不同的先兆形式与诱发机制，泄漏涡与失速产生的关联性等，指出未来研究方向应主要侧重于叶轮机械旋转失速先兆的发生机理及影响因素、流固耦合研究及主动控制技术工程化研究。[关键词]叶轮机械；旋转失速

2、；流固耦合；主动控制[中图分类号]TH432[文献标识码]A[文章编号]1002—3364(2014)01—0001—05FDOI编号]10．3969／i．issn．1002—3364．2014．O1．O01ResearchprogressofrotatingstallinturbomachineryZHANGLei，WANGSongling，HUChenxing(KeyLaboratoryofConditionMonitoringandControlforPowerPlantEquipment，MinistryofEdu

3、cationNorthChinaElectricPowerUniversity，Beijing102206，China)Abstract：Thedomesticandinternationalresearchstatusofrotatingstallinturbomachinerywaspresented．First，therelevantconclusionsonthetheoreticalmodel，experimentsandnumericalsimulationofrotatingstallwereintroduc

4、ed，andthecurrentresearchmethodswereanalyzedindetail．Then。thehotiSStlesaboutthestallinceptionandactiveeontro1，suchasthedifferentformsandmechanismsofstallinception，theconnectionbetweenleakagevortexandstal1，weresummer—ized．Finally，accordingtotheexistingproblems，thefu

5、turedirectionofthestudiesonthemecha—nismandactivecontrolofrotatingstallwerediscussed，namelythemechanismandinfluencefac—torsofstallinception，theenergylossmechanismandfluid—solidcouplingunderstallconditions，andtheengineeringapplicationofactivecontroltechnology．Keywo

6、rds：turbomachinery；rotatingstall；stallinception；fluid—solidcoupling；activecontrol旋转失速现象广泛存在于离心或轴流式风机、降低机组效率，还会引起叶轮机械本体及连接管道压缩机、泵等叶轮机械的运行过程中，它是指当叶轮的振动，造成事故隐患。本文介绍了旋转失速发生机械流量减少到某个极限时，在叶轮流道内形成了机理和控制等方面的研究进展及发展趋势。一个或几个失速团，这些失速团与叶轮旋转方向相1旋转失速机理研究进展同，但绕轴角速度较低。当叶轮机械内部流量较小

7、时，进气冲角逐渐增大，气流在叶片非工作面上发生1．1理论与模型研究边界层分离，形成旋转失速现象。旋转失速会产生早在1955年EmmonsE就认为叶轮机械发生额外的气动载荷及噪声，严重时可能诱发叶片高应旋转失速后，如果叶轮某个流道存在堵塞，叶轮旋转力点处的疲劳和断裂，同时可能导致喘振，这不仅会方向相邻流道的内部阻塞会得到缓解，从而退出失收稿日期：201303—30基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(12QN39)；河北省自然科学基金项目(E2012502016)；教育部博士学科点基金项目(20110036l10

8、009)作者简介：张磊(1983-)，男，博士，从事叶轮机械内非定常流动的数值模拟以及叶轮机械的安全与经济运行研究。E-mail：neepuzhanglei@163．eom热力发电速状态，而使叶轮旋转逆方向的流道堵塞加剧，逐渐的关键。Cumpstyl1。介绍的3种不同简化程度的进入失速状态，从而促成了失