有關(guān)失速、喘振和搶風(fēng)的分析

1、目錄目錄目錄上頁下頁封底封面華北電力大學(xué)華北電力大學(xué) 能源與動(dòng)力工程學(xué)院能源與動(dòng)力工程學(xué)院 賈瑞宣賈瑞宣失速、喘振和搶風(fēng)搶水失速、喘振和搶風(fēng)搶水 目錄目錄目錄上頁下頁封底封面一、一、前言前言. . .04二、二、邊界層理論邊界層理論 . . .05三、三、邊界層分離和脫流邊界層分離和脫流 . 07五、五、喘振喘振 . . .12六、六、搶風(fēng)搶水搶風(fēng)搶水 . .17七、七、比較比較 .23四、四、旋轉(zhuǎn)脫流或旋轉(zhuǎn)失速旋轉(zhuǎn)脫流或旋轉(zhuǎn)失速 .102021-10-29目錄目錄目錄上頁下頁封底封面目錄目錄目錄上頁下頁封底封面火力發(fā)電廠泵與風(fēng)機(jī)不穩(wěn)定流動(dòng)分析 在火力發(fā)電廠中，泵與風(fēng)機(jī)是重要的流體輸送設(shè)備，然

2、而在實(shí)際運(yùn)行過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各類不穩(wěn)定運(yùn)行情況，比如失速、喘振和搶風(fēng)，但這這三類不穩(wěn)定運(yùn)行情況不容易區(qū)分，因而在采取處置對(duì)策時(shí)經(jīng)常無從下手，本課件從理論上對(duì)上述三種不穩(wěn)定情況進(jìn)行了界定，并給出了應(yīng)采取的相應(yīng)措施。 目錄目錄目錄上頁下頁封底封面 在火力發(fā)電廠中，泵與風(fēng)機(jī)的安全穩(wěn)定在火力發(fā)電廠中，泵與風(fēng)機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)于系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)性有重要的影響。運(yùn)行對(duì)于系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)性有重要的影響。但在實(shí)際運(yùn)行過程中，可能出現(xiàn)失速、喘振、但在實(shí)際運(yùn)行過程中，可能出現(xiàn)失速、喘振、搶風(fēng)搶水等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象一般不容易區(qū)分，搶風(fēng)搶水等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象一般不容易區(qū)分，它們和泵的內(nèi)流理論以及管路特性有關(guān)，本它們和泵的內(nèi)

3、流理論以及管路特性有關(guān)，本文本文從理論上對(duì)上述三種不穩(wěn)定情況進(jìn)行文本文從理論上對(duì)上述三種不穩(wěn)定情況進(jìn)行了界定，并給出了應(yīng)采取的相應(yīng)措施。了界定，并給出了應(yīng)采取的相應(yīng)措施。 一、前言一、前言 目錄目錄目錄上頁下頁封底封面1.機(jī)翼理論的應(yīng)用機(jī)翼理論的應(yīng)用 傳統(tǒng)上二維機(jī)翼或葉柵的性能資傳統(tǒng)上二維機(jī)翼或葉柵的性能資料只應(yīng)用于軸流式泵與風(fēng)機(jī)，但是最料只應(yīng)用于軸流式泵與風(fēng)機(jī)，但是最近的研究顯示，它們也同樣能應(yīng)用于近的研究顯示，它們也同樣能應(yīng)用于離心式和混流式泵與風(fēng)機(jī)。離心式和混流式泵與風(fēng)機(jī)。二、邊界層理論二、邊界層理論 目錄目錄目錄上頁下頁封底封面2.邊界層的基本概念邊界層的基本概念 葉輪機(jī)械葉輪流道內(nèi)流

4、體的線速度一葉輪機(jī)械葉輪流道內(nèi)流體的線速度一般比較高，從而雷諾數(shù)比較大。流體流過般比較高，從而雷諾數(shù)比較大。流體流過流道時(shí)，可以看作是流體繞流葉片，葉片流道時(shí)，可以看作是流體繞流葉片，葉片一般都作成機(jī)翼形狀，因此完全可以利用一般都作成機(jī)翼形狀，因此完全可以利用流體繞流機(jī)翼的相關(guān)理論來分析葉輪內(nèi)流流體繞流機(jī)翼的相關(guān)理論來分析葉輪內(nèi)流情況。在緊靠物體表面的薄層內(nèi)，流速將情況。在緊靠物體表面的薄層內(nèi)，流速將由物體表面上的零值迅速地增加到與來流由物體表面上的零值迅速地增加到與來流速度相同數(shù)量級(jí)的薄層稱為邊界層。速度相同數(shù)量級(jí)的薄層稱為邊界層。 二、邊界層理論二、邊界層理論 目錄目錄目錄上頁下頁封底封面

5、三、邊界層分離和脫流三、邊界層分離和脫流 沖角的概念以及沖角和流量之間的關(guān)系沖角的概念以及沖角和流量之間的關(guān)系 流體進(jìn)入葉道或繞流機(jī)翼時(shí)，相對(duì)速度或流體進(jìn)入葉道或繞流機(jī)翼時(shí)，相對(duì)速度或繞流速度的方向和葉片進(jìn)口切線之間的夾角稱繞流速度的方向和葉片進(jìn)口切線之間的夾角稱為沖角，用為沖角，用表示，如圖所示。當(dāng)流量等于設(shè)表示，如圖所示。當(dāng)流量等于設(shè)計(jì)流量時(shí)，流體沿葉片切線方向流入，即計(jì)流量時(shí)，流體沿葉片切線方向流入，即1=1y，此時(shí)沖角，此時(shí)沖角=0，不存在沖擊損失；，不存在沖擊損失；當(dāng)流量小于設(shè)計(jì)流量時(shí)，當(dāng)流量小于設(shè)計(jì)流量時(shí)，1y1，則，則=1y10，稱為正沖角；當(dāng)流量小于設(shè)計(jì)流量，稱為正沖角；當(dāng)流量

6、小于設(shè)計(jì)流量時(shí)，時(shí)，1y1，則，則=1y10，稱為負(fù)沖，稱為負(fù)沖角。角。 在機(jī)翼理論中，一般用在機(jī)翼理論中，一般用表示沖角。表示沖角。 （a）正沖角 （b）負(fù)沖角 目錄目錄目錄上頁下頁封底封面 流體經(jīng)過機(jī)翼翼型（或葉片葉型）的流動(dòng)如圖流體經(jīng)過機(jī)翼翼型（或葉片葉型）的流動(dòng)如圖所示，以所示，以和和p表示無窮遠(yuǎn)處流體流動(dòng)所具有的表示無窮遠(yuǎn)處流體流動(dòng)所具有的速度和壓強(qiáng)。流體繞過翼型前駐點(diǎn)后，沿上表面的速度和壓強(qiáng)。流體繞過翼型前駐點(diǎn)后，沿上表面的流速先增加，一直增加到曲面上某一點(diǎn)流速先增加，一直增加到曲面上某一點(diǎn)M，然后降，然后降低。粘性流體在壓強(qiáng)降低區(qū)域內(nèi)流動(dòng)（加速流動(dòng)）低。粘性流體在壓強(qiáng)降低區(qū)域內(nèi)流

7、動(dòng)（加速流動(dòng)）時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)邊界層分離，只有在壓強(qiáng)升高區(qū)內(nèi)流時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)邊界層分離，只有在壓強(qiáng)升高區(qū)內(nèi)流動(dòng)（減速流動(dòng)）時(shí)，才有可能出現(xiàn)分離，形成旋渦。動(dòng)（減速流動(dòng)）時(shí)，才有可能出現(xiàn)分離，形成旋渦。尤其在主流的減速足夠大的情況下，邊界層的分離尤其在主流的減速足夠大的情況下，邊界層的分離就一定會(huì)發(fā)生。減速升壓區(qū)的減速程度和過流表面就一定會(huì)發(fā)生。減速升壓區(qū)的減速程度和過流表面的曲率有關(guān)，曲率越大，越容易邊界層分離，因此，的曲率有關(guān)，曲率越大，越容易邊界層分離，因此，為了防止邊界層分離，一般將繞流物體作成圓頭尖為了防止邊界層分離，一般將繞流物體作成圓頭尖尾的所謂流線型物體（如葉片葉型和機(jī)翼翼型）。尾的所

8、謂流線型物體（如葉片葉型和機(jī)翼翼型）。 2021-10-29目錄目錄目錄上頁下頁封底封面三、邊界層分離和脫流三、邊界層分離和脫流 2.曲面邊界層的分離現(xiàn)象曲面邊界層的分離現(xiàn)象圖 葉片的正常工況和脫流工況 目錄目錄目錄上頁下頁封底封面三、邊界層分離和脫流三、邊界層分離和脫流 3.機(jī)翼繞流的脫流與失速機(jī)翼繞流的脫流與失速 泵與風(fēng)機(jī)進(jìn)入不穩(wěn)定工況區(qū)運(yùn)行，其葉片上將產(chǎn)生旋泵與風(fēng)機(jī)進(jìn)入不穩(wěn)定工況區(qū)運(yùn)行，其葉片上將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)脫流，可能使葉片發(fā)生共振，造成葉片疲勞斷裂?，F(xiàn)以轉(zhuǎn)脫流，可能使葉片發(fā)生共振，造成葉片疲勞斷裂?，F(xiàn)以軸流式風(fēng)機(jī)為例說明旋轉(zhuǎn)脫流及其引起的振動(dòng)。當(dāng)風(fēng)機(jī)處軸流式風(fēng)機(jī)為例說明旋轉(zhuǎn)脫流及其引起的振

9、動(dòng)。當(dāng)風(fēng)機(jī)處于正常工況運(yùn)行時(shí)。沖角等于零或小于臨界沖角，隨著沖于正常工況運(yùn)行時(shí)。沖角等于零或小于臨界沖角，隨著沖角的增大，在葉片后緣點(diǎn)附近產(chǎn)生旋渦，而且氣流開始從角的增大，在葉片后緣點(diǎn)附近產(chǎn)生旋渦，而且氣流開始從上表面分離。當(dāng)沖角超過某一臨界值時(shí)，氣流在葉片背部上表面分離。當(dāng)沖角超過某一臨界值時(shí)，氣流在葉片背部的流動(dòng)遭到破壞，升力減小，阻力卻急劇增加，這種現(xiàn)象的流動(dòng)遭到破壞，升力減小，阻力卻急劇增加，這種現(xiàn)象稱為稱為“脫流脫流”或或“失速失速”。如果脫流現(xiàn)象發(fā)生在風(fēng)機(jī)的葉。如果脫流現(xiàn)象發(fā)生在風(fēng)機(jī)的葉道內(nèi)，則脫流將對(duì)葉道造成阻塞，使葉道內(nèi)的阻力增大，道內(nèi)，則脫流將對(duì)葉道造成阻塞，使葉道內(nèi)的阻力增

10、大，同時(shí)風(fēng)壓也隨之而迅速降低。同時(shí)風(fēng)壓也隨之而迅速降低。 目錄目錄目錄上頁下頁封底封面2021-10-29目錄目錄目錄上頁下頁封底封面四、旋轉(zhuǎn)脫流或旋轉(zhuǎn)失速四、旋轉(zhuǎn)脫流或旋轉(zhuǎn)失速 風(fēng)機(jī)的葉片由于加工及安裝等原因不可能有完全相同的形狀和安裝角，風(fēng)機(jī)的葉片由于加工及安裝等原因不可能有完全相同的形狀和安裝角，同時(shí)流體的來流流向也不會(huì)完全均勻，因此，當(dāng)運(yùn)行工況變化而使流動(dòng)方向發(fā)同時(shí)流體的來流流向也不會(huì)完全均勻，因此，當(dāng)運(yùn)行工況變化而使流動(dòng)方向發(fā)生偏離時(shí)，在各個(gè)葉片進(jìn)口的沖角就不可能完全相同。隨著流量的減小，如果生偏離時(shí)，在各個(gè)葉片進(jìn)口的沖角就不可能完全相同。隨著流量的減小，如果某一個(gè)葉片進(jìn)口處的沖角達(dá)

11、到臨界值時(shí)，就首先在該葉片上發(fā)生脫流，而不會(huì)某一個(gè)葉片進(jìn)口處的沖角達(dá)到臨界值時(shí)，就首先在該葉片上發(fā)生脫流，而不會(huì)所有葉片都同時(shí)發(fā)生脫流。在圖中，假設(shè)在葉道所有葉片都同時(shí)發(fā)生脫流。在圖中，假設(shè)在葉道2首先由于脫流而出現(xiàn)氣流阻首先由于脫流而出現(xiàn)氣流阻塞現(xiàn)象，葉道受阻塞后，通過的流量減少，在該葉道前形成低速停滯區(qū)，于是塞現(xiàn)象，葉道受阻塞后，通過的流量減少，在該葉道前形成低速停滯區(qū)，于是原來進(jìn)入葉道原來進(jìn)入葉道2的氣流只能分流進(jìn)入葉道的氣流只能分流進(jìn)入葉道1和葉道和葉道3。這兩股分流來的氣流又。這兩股分流來的氣流又與原來進(jìn)入葉道與原來進(jìn)入葉道1和葉道和葉道3的氣流匯合，從而改變了原來進(jìn)入葉道的氣流匯合

12、，從而改變了原來進(jìn)入葉道1和葉道和葉道3的的氣流方向，使流入葉道氣流方向，使流入葉道1的氣流沖角減小，而流入葉道的氣流沖角減小，而流入葉道3的沖角增大。因此分的沖角增大。因此分流的結(jié)果，將使葉道流的結(jié)果，將使葉道1下部葉片的繞流情況有所改善，脫流的可能性減少，甚下部葉片的繞流情況有所改善，脫流的可能性減少，甚至消失；而葉道至消失；而葉道3下部葉片卻因沖角增大而促使其發(fā)生脫流。葉道下部葉片卻因沖角增大而促使其發(fā)生脫流。葉道3發(fā)生脫流發(fā)生脫流后又形成阻塞，使葉道后又形成阻塞，使葉道3前的氣流發(fā)生分流，其結(jié)果又促使葉道前的氣流發(fā)生分流，其結(jié)果又促使葉道4內(nèi)發(fā)生脫流內(nèi)發(fā)生脫流和阻塞。這種現(xiàn)象繼續(xù)下去，

13、使脫流現(xiàn)象造成的阻塞區(qū)域沿著與葉輪旋轉(zhuǎn)相反和阻塞。這種現(xiàn)象繼續(xù)下去，使脫流現(xiàn)象造成的阻塞區(qū)域沿著與葉輪旋轉(zhuǎn)相反的方向移動(dòng)。此種現(xiàn)象稱之為旋轉(zhuǎn)脫流或旋轉(zhuǎn)失速。的方向移動(dòng)。此種現(xiàn)象稱之為旋轉(zhuǎn)脫流或旋轉(zhuǎn)失速。 目錄目錄目錄上頁下頁封底封面2021-10-29目錄目錄目錄上頁下頁封底封面四、旋轉(zhuǎn)脫流或旋轉(zhuǎn)失速四、旋轉(zhuǎn)脫流或旋轉(zhuǎn)失速 從前面的分析可以看出，旋轉(zhuǎn)脫流或旋從前面的分析可以看出，旋轉(zhuǎn)脫流或旋轉(zhuǎn)失速屬于流體繞流葉片或葉輪的流體動(dòng)力轉(zhuǎn)失速屬于流體繞流葉片或葉輪的流體動(dòng)力特性范疇，它受到葉片形狀、流量、加工等特性范疇，它受到葉片形狀、流量、加工等影響，具體而言，為了避免失速發(fā)生，有以影響，具體而言，

14、為了避免失速發(fā)生，有以下幾個(gè)措施：下幾個(gè)措施：第一、采用機(jī)翼型葉片，使葉片后部曲率較??；第一、采用機(jī)翼型葉片，使葉片后部曲率較??；第二、在設(shè)計(jì)流量附近運(yùn)行；第二、在設(shè)計(jì)流量附近運(yùn)行；第三、提高葉輪的加工精度。第三、提高葉輪的加工精度。 目錄目錄目錄上頁下頁封底封面2021-10-29目錄目錄目錄上頁下頁封底封面五、喘振五、喘振 喘振的概念喘振的概念 若具有駝蜂形性能曲線若具有駝蜂形性能曲線的泵與風(fēng)機(jī)在不穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)的泵與風(fēng)機(jī)在不穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)運(yùn)行，而管路系統(tǒng)中的容量運(yùn)行，而管路系統(tǒng)中的容量又很大時(shí)，則泵與風(fēng)機(jī)的流又很大時(shí)，則泵與風(fēng)機(jī)的流量、壓頭和軸功率會(huì)在瞬間量、壓頭和軸功率會(huì)在瞬間內(nèi)發(fā)生很大的周期

15、性波動(dòng)，內(nèi)發(fā)生很大的周期性波動(dòng)，引起劇烈的振動(dòng)和噪聲，這引起劇烈的振動(dòng)和噪聲，這種現(xiàn)象稱為喘振或飛動(dòng)現(xiàn)象，種現(xiàn)象稱為喘振或飛動(dòng)現(xiàn)象，如圖所示。如圖所示。 圖圖 風(fēng)機(jī)在大容量管露系統(tǒng)中運(yùn)行的示意圖風(fēng)機(jī)在大容量管露系統(tǒng)中運(yùn)行的示意圖 目錄目錄目錄上頁下頁封底封面五、喘振五、喘振 2.喘振過程喘振過程 如圖所示，當(dāng)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后，如果用戶所需的流量為如圖所示，當(dāng)風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后，如果用戶所需的流量為qVA ，此時(shí)風(fēng)機(jī)與管路系，此時(shí)風(fēng)機(jī)與管路系統(tǒng)處于能量平衡狀態(tài)，相應(yīng)的運(yùn)行工況點(diǎn)為統(tǒng)處于能量平衡狀態(tài)，相應(yīng)的運(yùn)行工況點(diǎn)為A，風(fēng)機(jī)運(yùn)行是穩(wěn)定的。當(dāng)用戶所需要，風(fēng)機(jī)運(yùn)行是穩(wěn)定的。當(dāng)用戶所需要的流量逐漸減少，即運(yùn)行工況點(diǎn)

16、由的流量逐漸減少，即運(yùn)行工況點(diǎn)由A沿全壓性能曲線向左上方移動(dòng)至沿全壓性能曲線向左上方移動(dòng)至K點(diǎn)時(shí)，風(fēng)機(jī)點(diǎn)時(shí)，風(fēng)機(jī)運(yùn)行仍然是穩(wěn)定的，其中運(yùn)行仍然是穩(wěn)定的，其中K點(diǎn)為臨界點(diǎn)。當(dāng)用戶所需要的流量繼續(xù)減少為點(diǎn)為臨界點(diǎn)。當(dāng)用戶所需要的流量繼續(xù)減少為qVM時(shí)，時(shí)，風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的全壓將小于管路系統(tǒng)的壓頭，團(tuán)為管路系統(tǒng)容量較大，在此瞬間管風(fēng)機(jī)所產(chǎn)生的全壓將小于管路系統(tǒng)的壓頭，團(tuán)為管路系統(tǒng)容量較大，在此瞬間管路系統(tǒng)中的壓頭仍保持不變，而風(fēng)機(jī)的全壓已降低，于是，風(fēng)機(jī)完全停止向管路路系統(tǒng)中的壓頭仍保持不變，而風(fēng)機(jī)的全壓已降低，于是，風(fēng)機(jī)完全停止向管路系統(tǒng)輸送氣體，并且為了保持風(fēng)機(jī)的全壓與管路的壓頭相平衡，風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工

17、況系統(tǒng)輸送氣體，并且為了保持風(fēng)機(jī)的全壓與管路的壓頭相平衡，風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況點(diǎn)便由點(diǎn)便由K點(diǎn)迅速跳到第二象限內(nèi)的點(diǎn)迅速跳到第二象限內(nèi)的C點(diǎn)，此時(shí)，氣體開始倒流而出現(xiàn)負(fù)流量。由于點(diǎn)，此時(shí)，氣體開始倒流而出現(xiàn)負(fù)流量。由于倒流，管路系統(tǒng)中的壓頭迅速下降，風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況點(diǎn)則沿其全壓性能曲線由倒流，管路系統(tǒng)中的壓頭迅速下降，風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況點(diǎn)則沿其全壓性能曲線由C點(diǎn)點(diǎn)降至降至D點(diǎn)；如果管路系統(tǒng)中的壓頭下降到風(fēng)機(jī)零流量下的壓強(qiáng)，風(fēng)機(jī)又重新開始輸點(diǎn)；如果管路系統(tǒng)中的壓頭下降到風(fēng)機(jī)零流量下的壓強(qiáng)，風(fēng)機(jī)又重新開始輸出流量，為了使風(fēng)機(jī)的全壓與管路系統(tǒng)中的壓頭相平衡，風(fēng)機(jī)就不可能繼續(xù)維持出流量，為了使風(fēng)機(jī)的全壓與管路系統(tǒng)

18、中的壓頭相平衡，風(fēng)機(jī)就不可能繼續(xù)維持在在D點(diǎn)運(yùn)行，而是迅速地由點(diǎn)運(yùn)行，而是迅速地由D點(diǎn)跳到點(diǎn)跳到E點(diǎn)；若管路系統(tǒng)的流星需求仍為點(diǎn)；若管路系統(tǒng)的流星需求仍為qVM ，則此，則此時(shí)風(fēng)機(jī)所提供的全壓遠(yuǎn)小于管路系統(tǒng)所需相應(yīng)流量下的壓頭，因此，風(fēng)機(jī)的運(yùn)行時(shí)風(fēng)機(jī)所提供的全壓遠(yuǎn)小于管路系統(tǒng)所需相應(yīng)流量下的壓頭，因此，風(fēng)機(jī)的運(yùn)行工況點(diǎn)將由工況點(diǎn)將由E點(diǎn)滑向點(diǎn)滑向K點(diǎn)；此后，風(fēng)機(jī)的運(yùn)行將會(huì)周而復(fù)始地按點(diǎn)；此后，風(fēng)機(jī)的運(yùn)行將會(huì)周而復(fù)始地按E、K、C、D、E各點(diǎn)重復(fù)循環(huán)；而其運(yùn)行工況點(diǎn)始終落不到各點(diǎn)重復(fù)循環(huán)；而其運(yùn)行工況點(diǎn)始終落不到M點(diǎn)上，這種不穩(wěn)定的運(yùn)行工況即為點(diǎn)上，這種不穩(wěn)定的運(yùn)行工況即為喘振現(xiàn)象。喘振現(xiàn)象。

19、目錄目錄目錄上頁下頁封底封面五、喘振五、喘振 3.發(fā)生喘振的設(shè)備發(fā)生喘振的設(shè)備 發(fā)生喘振的設(shè)備主要有低比轉(zhuǎn)速的離心泵與發(fā)生喘振的設(shè)備主要有低比轉(zhuǎn)速的離心泵與風(fēng)機(jī)和軸流泵與風(fēng)機(jī)，離心式設(shè)備性能曲線如左風(fēng)機(jī)和軸流泵與風(fēng)機(jī)，離心式設(shè)備性能曲線如左圖所示，軸流式設(shè)備性能曲線如右圖所示。圖所示，軸流式設(shè)備性能曲線如右圖所示。 目錄目錄目錄上頁下頁封底封面2021-10-29目錄目錄目錄上頁下頁封底封面五、喘振五、喘振 4.防止喘振的措施防止喘振的措施 （1）使泵與風(fēng)機(jī)的流量恒大于）使泵與風(fēng)機(jī)的流量恒大于qVK。如果系統(tǒng)中所需要的流量小于。如果系統(tǒng)中所需要的流量小于qVK ，可裝設(shè)再循環(huán)管或自動(dòng)排出閥門，

20、使泵與風(fēng)機(jī)的排出流量恒大，可裝設(shè)再循環(huán)管或自動(dòng)排出閥門，使泵與風(fēng)機(jī)的排出流量恒大于于qVK 。（2）如果管路性能曲線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，也可得到）如果管路性能曲線不通過坐標(biāo)原點(diǎn)，改變風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，也可得到穩(wěn)定的運(yùn)行工況；通過風(fēng)機(jī)各種轉(zhuǎn)速下性能曲線中最高全壓點(diǎn)的相似穩(wěn)定的運(yùn)行工況；通過風(fēng)機(jī)各種轉(zhuǎn)速下性能曲線中最高全壓點(diǎn)的相似拋物線，將風(fēng)機(jī)的性能曲線分割為兩部分，右邊為穩(wěn)定工況區(qū)，左邊拋物線，將風(fēng)機(jī)的性能曲線分割為兩部分，右邊為穩(wěn)定工況區(qū)，左邊為不穩(wěn)定工況區(qū)。為不穩(wěn)定工況區(qū)。（3）軸流式泵與風(fēng)機(jī)可采用動(dòng)葉調(diào)節(jié)。當(dāng)系統(tǒng)需要的流量減小時(shí)，則）軸流式泵與風(fēng)機(jī)可采用動(dòng)葉調(diào)節(jié)。當(dāng)系統(tǒng)需要的流量減小

21、時(shí)，則減小其動(dòng)葉安裝角，性能曲線下移，臨界點(diǎn)向左下方移動(dòng)；輸出流量減小其動(dòng)葉安裝角，性能曲線下移，臨界點(diǎn)向左下方移動(dòng)；輸出流量也相應(yīng)變小，如圖也相應(yīng)變小，如圖3-33所示。所示。（4）最根本的措施是盡量避免采用具有駝峰形性能曲線的泵與風(fēng)機(jī)，）最根本的措施是盡量避免采用具有駝峰形性能曲線的泵與風(fēng)機(jī)，而應(yīng)采用性能曲線平直向下傾斜的泵與風(fēng)機(jī)。而應(yīng)采用性能曲線平直向下傾斜的泵與風(fēng)機(jī)。（5）在條件允許的情況下，可以采用增速節(jié)流的方法。）在條件允許的情況下，可以采用增速節(jié)流的方法。 目錄目錄目錄上頁下頁封底封面5.旋轉(zhuǎn)脫流與喘振關(guān)系旋轉(zhuǎn)脫流與喘振關(guān)系 五、喘振五、喘振 （1）旋轉(zhuǎn)脫流與喘振現(xiàn)象是兩種不同的

22、概念，旋轉(zhuǎn)脫流是葉片結(jié)構(gòu)）旋轉(zhuǎn)脫流與喘振現(xiàn)象是兩種不同的概念，旋轉(zhuǎn)脫流是葉片結(jié)構(gòu)特性造成的一種流體動(dòng)力現(xiàn)象，它的一些基本特性，例如脫流區(qū)的旋特性造成的一種流體動(dòng)力現(xiàn)象，它的一些基本特性，例如脫流區(qū)的旋轉(zhuǎn)速度、脫流的起始點(diǎn)、消失點(diǎn)等，都有它自己的規(guī)律，不受泵與風(fēng)轉(zhuǎn)速度、脫流的起始點(diǎn)、消失點(diǎn)等，都有它自己的規(guī)律，不受泵與風(fēng)機(jī)管路系統(tǒng)的容量和形狀的影響。機(jī)管路系統(tǒng)的容量和形狀的影響。（2）喘振是泵與風(fēng)機(jī)性能與管路系統(tǒng)耦合后振蕩特性的一種表現(xiàn)形）喘振是泵與風(fēng)機(jī)性能與管路系統(tǒng)耦合后振蕩特性的一種表現(xiàn)形式，它的振幅、頻率等基本特性受泵與風(fēng)機(jī)管路系統(tǒng)容量的支配，其式，它的振幅、頻率等基本特性受泵與風(fēng)機(jī)管路系

23、統(tǒng)容量的支配，其流量、全壓和軸功率的波動(dòng)是由不穩(wěn)定工況區(qū)造成的。但是，試驗(yàn)研流量、全壓和軸功率的波動(dòng)是由不穩(wěn)定工況區(qū)造成的。但是，試驗(yàn)研究表明，喘振現(xiàn)象總是與葉道內(nèi)氣流的旋轉(zhuǎn)脫流密切相關(guān)，而沖角的究表明，喘振現(xiàn)象總是與葉道內(nèi)氣流的旋轉(zhuǎn)脫流密切相關(guān)，而沖角的增大也與流量的減小有關(guān)。所以，在出現(xiàn)喘振的不穩(wěn)定工況區(qū)內(nèi)必定增大也與流量的減小有關(guān)。所以，在出現(xiàn)喘振的不穩(wěn)定工況區(qū)內(nèi)必定會(huì)出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)脫流。會(huì)出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)脫流。 簡(jiǎn)言之，出現(xiàn)失速并不一定出現(xiàn)喘振，出現(xiàn)喘振一定已經(jīng)出現(xiàn)了簡(jiǎn)言之，出現(xiàn)失速并不一定出現(xiàn)喘振，出現(xiàn)喘振一定已經(jīng)出現(xiàn)了失速；失速只屬于泵與風(fēng)機(jī)內(nèi)流特性，而喘振是泵與風(fēng)機(jī)內(nèi)外特性耦失速；失速只屬于泵

24、與風(fēng)機(jī)內(nèi)流特性，而喘振是泵與風(fēng)機(jī)內(nèi)外特性耦合結(jié)果，與出口管路特性有必然的聯(lián)系。合結(jié)果，與出口管路特性有必然的聯(lián)系。 目錄目錄目錄上頁下頁封底封面六、搶風(fēng)搶水六、搶風(fēng)搶水 1.兩臺(tái)泵（或風(fēng)機(jī)）并聯(lián)，啟動(dòng)第一臺(tái)后，再啟動(dòng)第二臺(tái)時(shí)，兩臺(tái)泵（或風(fēng)機(jī)）并聯(lián)，啟動(dòng)第一臺(tái)后，再啟動(dòng)第二臺(tái)時(shí)，為何有時(shí)第二臺(tái)泵無流量輸出？為何有時(shí)第二臺(tái)泵無流量輸出？ 當(dāng)泵當(dāng)泵(或風(fēng)機(jī)或風(fēng)機(jī))具有不穩(wěn)定上升段的性能曲線具有不穩(wěn)定上升段的性能曲線HqV(或或pqV)時(shí)，有時(shí)臺(tái)出現(xiàn)不能順利并入的情況。設(shè)有兩臺(tái)同性能泵并聯(lián)，每臺(tái)時(shí)，有時(shí)臺(tái)出現(xiàn)不能順利并入的情況。設(shè)有兩臺(tái)同性能泵并聯(lián)，每臺(tái)泵的泵的HqV曲線如圖所示，則當(dāng)單臺(tái)泵的運(yùn)行工況

25、點(diǎn)位于曲線如圖所示，則當(dāng)單臺(tái)泵的運(yùn)行工況點(diǎn)位于HqV上上的的AB段時(shí)，因這兩臺(tái)泵的關(guān)死點(diǎn)段時(shí)，因這兩臺(tái)泵的關(guān)死點(diǎn)(qV0)的揚(yáng)程的揚(yáng)程HA低于單泵運(yùn)行低于單泵運(yùn)行工況點(diǎn)的揚(yáng)程工況點(diǎn)的揚(yáng)程.因此因此,在第一臺(tái)泵運(yùn)行時(shí)再起動(dòng)第二臺(tái)泵，因第二臺(tái)泵在第一臺(tái)泵運(yùn)行時(shí)再起動(dòng)第二臺(tái)泵，因第二臺(tái)泵的出口壓力低于其出口共用管路內(nèi)的壓力，就不能打開該泵出口的逆的出口壓力低于其出口共用管路內(nèi)的壓力，就不能打開該泵出口的逆止閥，使得第二臺(tái)泵不能并入工作，而處于閥門全關(guān)下的空轉(zhuǎn)狀況，止閥，使得第二臺(tái)泵不能并入工作，而處于閥門全關(guān)下的空轉(zhuǎn)狀況，進(jìn)而可能引起泵內(nèi)汽蝕。進(jìn)而可能引起泵內(nèi)汽蝕。 目錄目錄目錄上頁下頁封底封面20

26、21-10-29目錄目錄目錄上頁下頁封底封面六、搶風(fēng)搶水六、搶風(fēng)搶水 2.并聯(lián)泵（或風(fēng)機(jī)）采用變速調(diào)節(jié)時(shí)，若并聯(lián)泵（或風(fēng)機(jī)）采用變速調(diào)節(jié)時(shí)，若其其H-qV（或（或p- qV）曲線很平坦，則在變）曲線很平坦，則在變速時(shí)若不能保持各泵（風(fēng)機(jī)）的轉(zhuǎn)速一致，速時(shí)若不能保持各泵（風(fēng)機(jī)）的轉(zhuǎn)速一致，亦可能產(chǎn)生搶風(fēng)搶水。亦可能產(chǎn)生搶風(fēng)搶水。 目錄目錄目錄上頁下頁封底封面60根蠟燭六、搶風(fēng)搶水六、搶風(fēng)搶水 3.兩軸流泵（或風(fēng)機(jī)）并聯(lián)和管路有關(guān)兩軸流泵（或風(fēng)機(jī)）并聯(lián)和管路有關(guān) 如圖，如果如圖，如果泵管路阻力較大，和泵管路阻力較大，和泵管路比泵管路比相差較多，單獨(dú)對(duì)相差較多，單獨(dú)對(duì)泵而言，其管路落在不穩(wěn)泵而言，其

27、管路落在不穩(wěn)定區(qū)域，會(huì)導(dǎo)致定區(qū)域，會(huì)導(dǎo)致泵和泵和泵流量不一致，導(dǎo)致泵流量不一致，導(dǎo)致“搶風(fēng)搶風(fēng)”“”“搶水搶水”。泵流量基本不變，泵流量基本不變，泵泵流量波動(dòng)，這是一種流量波動(dòng)，這是一種“搶風(fēng)搶風(fēng)”“”“搶水搶水”。和和兩泵阻力差不多，那兩泵一會(huì)兩泵阻力差不多，那兩泵一會(huì)流量大，一會(huì)流量大，一會(huì)流量大。流量大。（a）泵曲線（b）和兩相同性能泵布置圖 圖圖 兩相同軸流泵與風(fēng)機(jī)在不兩相同軸流泵與風(fēng)機(jī)在不同管路阻力情況下的問題分析圖同管路阻力情況下的問題分析圖 目錄目錄目錄上頁下頁封底封面2021-10-29目錄目錄目錄上頁下頁封底封面六、搶風(fēng)搶水六、搶風(fēng)搶水 具有不穩(wěn)定上升段的具有不穩(wěn)定上升段的H

28、qV或或pqV曲線的曲線的泵或風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，即使是并聯(lián)的泵或風(fēng)機(jī)泵或風(fēng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，即使是并聯(lián)的泵或風(fēng)機(jī)性能完全相同，有時(shí)也可能出現(xiàn)一臺(tái)的流量很性能完全相同，有時(shí)也可能出現(xiàn)一臺(tái)的流量很大，另一臺(tái)的流量卻很小的情形，這就是所謂大，另一臺(tái)的流量卻很小的情形，這就是所謂的的“搶水搶水“或或“搶風(fēng)搶風(fēng)”現(xiàn)象。現(xiàn)象。 目錄目錄目錄上頁下頁封底封面六、搶風(fēng)搶水六、搶風(fēng)搶水 出現(xiàn)出現(xiàn)“搶水搶水”或或“搶風(fēng)搶風(fēng)”現(xiàn)象的原因是泵或風(fēng)機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行工況點(diǎn)位于并現(xiàn)象的原因是泵或風(fēng)機(jī)的并聯(lián)運(yùn)行工況點(diǎn)位于并聯(lián)性能曲線的不穩(wěn)定工況區(qū)。如圖所示為兩臺(tái)性能相同的軸流通風(fēng)機(jī)的聯(lián)性能曲線的不穩(wěn)定工況區(qū)。如圖所示為兩臺(tái)性能相同的軸

29、流通風(fēng)機(jī)的pqV性性能曲線圖能曲線圖,因它是駝峰形的，因此用作并聯(lián)性能曲線的方法作出的并聯(lián)性能曲線因它是駝峰形的，因此用作并聯(lián)性能曲線的方法作出的并聯(lián)性能曲線(pqV)并中并中,出現(xiàn)了一個(gè)出現(xiàn)了一個(gè)字形的不穩(wěn)定工作區(qū)字形的不穩(wěn)定工作區(qū),當(dāng)并聯(lián)運(yùn)行工作點(diǎn)位于此不穩(wěn)當(dāng)并聯(lián)運(yùn)行工作點(diǎn)位于此不穩(wěn)定區(qū)定區(qū),就可能發(fā)生就可能發(fā)生“搶風(fēng)搶風(fēng)”現(xiàn)象。如圖所示現(xiàn)象。如圖所示,當(dāng)并聯(lián)運(yùn)行工況點(diǎn)為當(dāng)并聯(lián)運(yùn)行工況點(diǎn)為M1時(shí)，相應(yīng)于時(shí)，相應(yīng)于每臺(tái)風(fēng)機(jī)均工作在每臺(tái)風(fēng)機(jī)均工作在E1點(diǎn)點(diǎn),風(fēng)機(jī)運(yùn)行在穩(wěn)定區(qū)，不會(huì)產(chǎn)生風(fēng)機(jī)運(yùn)行在穩(wěn)定區(qū)，不會(huì)產(chǎn)生“搶風(fēng)搶風(fēng)”現(xiàn)象。但在不穩(wěn)現(xiàn)象。但在不穩(wěn)定的定的區(qū)運(yùn)行，管路性能曲線和風(fēng)機(jī)并聯(lián)性能曲線就有兩個(gè)交點(diǎn)、即有兩個(gè)運(yùn)區(qū)運(yùn)行，管路性能曲線和風(fēng)機(jī)并聯(lián)性能曲線就有兩個(gè)交點(diǎn)、即有兩個(gè)運(yùn)行工況點(diǎn)行工況點(diǎn)M2和和M3。這時(shí)若風(fēng)機(jī)實(shí)際上運(yùn)行在。這時(shí)若風(fēng)機(jī)實(shí)際上運(yùn)行在M2點(diǎn)，則相應(yīng)每臺(tái)風(fēng)機(jī)均工作在點(diǎn)，則相應(yīng)每臺(tái)風(fēng)機(jī)均工作在E2點(diǎn)，兩風(fēng)機(jī)流量相等，未出現(xiàn)點(diǎn)，兩風(fēng)機(jī)流量相等，未出現(xiàn)“搶風(fēng)搶風(fēng)”現(xiàn)象。但風(fēng)機(jī)不可能始終穩(wěn)定在現(xiàn)象。但風(fēng)機(jī)不可能始終穩(wěn)定在M2點(diǎn)點(diǎn)運(yùn)行，而往往在一些引起風(fēng)量及風(fēng)壓波動(dòng)的偶然因素作用下移到運(yùn)行，而往往在一些引起風(fēng)量及風(fēng)壓波動(dòng)的