Cтраница 3
При исследовании пульсаций полного давления за рабочим колесом в безлопаточном диффузоре обнаружено при малых расходах возникновение волн давления с частотой существенно меньшей, чем nzK, что соответствует явлению вращающегося срыва в диффузоре. Вращающийся срыв возникает в безлопаточном диффузоре при различных рабочих колесах. [31]
Вращающимся срывом называют срывную зону, охватывающую группу лопаток, перемещающуюся по окружности рабочего колеса. Вращающийся срыв обычно возникает у периферии лопаток, а затем распространяется к их втулке. Скорость вращения срыва пропорциональна окружной скорости лопаток. В каждой ступени компрессора может существовать несколько вращающихся срывных зон. [32]
Частота вращающегося срыва определяется частотой вращения срыв-ных зон и их количеством и зависит от структуры течения в проточной части ЦН. Частота помпажного цикла определяется временем заполнения и опорожнения емкости, составляющей нагнетательную систему. [33]
В общем случае при срыве поток природного газа, транспортируемый через ЦН, теряет осевую симметрию, поскольку в нем возникают асимметричные вращающиеся в кольцевом канале ЦН зоны повышенной турбулентности ( срывные зоны) [136], При этом поток газа в кольцевом канале содержит как срывные зоны, так и область бес-срывного течения. Так называемый вращающийся срыв представляет собой механизм, который позволяет ЦН приспособиться к подаче слишком малого массового расхода: вместо того, чтобы заполнять все кольцевое сечение канала равномерно, поток в нем распределяется неравномерно. [34]
Вибрация в газо-воздушном тракте возникает по причине нарушения аэродинамики потока. Частота вибраций при наличие вращающегося срыва составляет f ( 0 3 - 0 5) п, при этом появление срывных колебаний указывает на возможность появления помпажа. Вращающийся срыв возбуждает также вибрацию лопаточного аппарата. [35]
Вибрация в газо - воздушном тракте возникает по причине нарушения аэродинамики потока. Частота вибраций при наличие вращающегося срыва составляетГ ( 0 3 - 0 5) п, при этом появление срывных колебаний указывает на возможность появления помпажа. Вращающийся срыв возбуждает также вибрацию лопаточного аппарата. [36]
Из многочисленных экспериментальных данных известно, что минимальная производительность ступени, после которой начинается помпаж, определяется в основном диффузором. В ступенях с лопаточным диффузором вращающийся срыв, а затем и помпаж наступают при значениях коэффициента диффузорности косого среза / гк. [37]
![]() |
Траектория параметров потока после потери газодинамической устойчивости компрессора. [38] |
Переход в левую ветвь, как правило, начинается с незавершенного помпажного цикла, однако при достижении левой ветви характеристики компрессора в точке Б формируются условия, соответствующие сохранению газодинамической устойчивости, поэтому в точке Б процесс стабилизируется. Следует подчеркнуть, что оба рассмотренных процесса сопровождаются вращающимся срывом. При срыве компрессора с переходом в левую ветвь вращающийся срыв формируется сразу же после завершения перехода и сохраняется постоянным, пока не будут приняты меры к выводу режима работы компрессора в устойчивую область в правой ветви характеристики. [39]
![]() |
Периодограмма пульсаций момента в насосном режиме при аа 24. Q, 0 103 м3 / с. nj 67 5 об / мин. [40] |
Пульсации низкой частоты обладают наибольшими амплитудами ( до 12 % от максимального стационарного момента) и встречаются на малых подачах. Причиной этих пульсаций, на наш взгляд, является вращающийся срыв в лопастной системе рабочего колеса, возникающий в диффузорных решетках при обтекании с большими углами атаки. Именно такое обтекание характерно для работы на малых подачах в насосном режиме а также в режимах противотока. [41]
Представление вращающегося срыва как стационарного во времени образования в системе координат, вращающейся с ним, рассмотрено в гл. При таком представлении формирование спектра отклика рабочего колеса на окружную неравномерность вращающегося срыва принципиально не отличается от формирования спектра отклика его на окружную стационарную ( неподвижную) неравномерность. Необходимо лишь иметь в виду, что частоты узкополосных откликов на него шср иср ( й - ЙСр) где тср - гармоники окружной неравномерности вращающегося срыва; QCp - частота вращения срыва относительно неподвижного наблюдателя. Как видно, частоты узкополосных откликов не кратны частоте вращения ротора Q, и для выявления вращающегося срыва необходимо определение частоты Qcp, которая может измениться при изменении режимов работы компрессора даже при неизменности частоты вращения ротора. При возникновения вращающегося срыва в спектре откликов неподвижных элементов должны проявляться узкополосные всплески, соответствующие частотам срйср. [42]
Запас по устойчивости может быть достаточным для тех венцов ступеней компрессора, где прикрытие лопаток ВНА заметно сместило влево границу срыва, но недостаточным для других ступеней, на которых уменьшенный угол установки входных лопаток не отодвинул границу устойчивости. В этом случае в периферийных сечениях рабочих лопаток некоторых ступеней может возникнуть вращающийся срыв. [43]
![]() |
Осциллограмма срыва потока в многоступенчатом осевом. [44] |
Первоначальный выброс воздуха на вход в компрессор сопровождается кратковременными колебаниями расхода, которые длятся всего около 0 15 с и затем исчезают. Средние значения рк и рв, на которые наложены пульсации, вызванные вращающимся срывом, также не испытывают при этом заметных колебаний. [45]