軸流式壓氣機特性曲線測量

1、軸流式壓氣機特性曲線測量軸流式壓氣機特性曲線測量 070111050701110520113016722011301672鄧衛(wèi)敏鄧衛(wèi)敏Company Logo綜述綜述實驗原理2實驗過程3測量系統(tǒng)4結(jié)果處理5實驗分析Company Logo實驗分析實驗分析v實驗闡述 現(xiàn)需要進行一臺軸流壓氣機特性的測量，具體包括流量-壓比 以及流量效率 曲線的測量和繪制， 請設(shè)計詳細具體的實驗方案。v壓壓比和效率分別比和效率分別定義為定義為： 其中：總壓分別為壓氣機進口截面和出口截面的平均總壓，總溫 為壓氣機進口截面和出口截面的平均總溫。*1*2*/PPk）1（/)1(*1*2)1(*TTkkk*Company

2、Logo實驗分析實驗分析軸流式壓氣機軸流式壓氣機工質(zhì)狀態(tài)參數(shù)工質(zhì)狀態(tài)參數(shù)軸流式壓氣機軸流式壓氣機軸流式壓氣機軸流式壓氣機性能參數(shù)性能參數(shù)實驗分析實驗分析v參數(shù)分析和測量系統(tǒng)參數(shù)分析和測量系統(tǒng)v壓氣機參數(shù)和性能概述壓氣機參數(shù)和性能概述v 在一般的情況下，壓氣機的工作狀況是由在一般的情況下，壓氣機的工作狀況是由進口壓力進口壓力PaPa* *、進氣溫度、轉(zhuǎn)速進氣溫度、轉(zhuǎn)速n n和流量和流量等四個獨立變量決定的。在進等四個獨立變量決定的。在進氣條件一定和轉(zhuǎn)速不變的條件下，壓氣機的壓比、效率氣條件一定和轉(zhuǎn)速不變的條件下，壓氣機的壓比、效率隨流量變化的關(guān)系通常稱為壓氣機的流量特性。用曲線隨流量變化的關(guān)系通

3、常稱為壓氣機的流量特性。用曲線表示這些參數(shù)之間的關(guān)系稱為特性曲線。表示這些參數(shù)之間的關(guān)系稱為特性曲線。Company Logo*1*2*/PPk）1（/)1(*1*2)1(*TTCompany Logo實驗分析實驗分析v參數(shù)分析和參數(shù)分析和測量系統(tǒng)測量系統(tǒng)v 壓氣機結(jié)構(gòu)簡介壓氣機結(jié)構(gòu)簡介5003483751510 2.81流量管靜壓孔排氣閥轉(zhuǎn)子靜子靜壓孔探針及位移機構(gòu) 交流電機 18.5Kw，3000rpm（雙扭線）（圓周四孔）(7個截面,圓周各4個座)靜葉60片,弦長36彎度40.6安裝角23.2動葉60片,弦長35.5彎度20,安裝角44.2葉尖間隙1.2%葉高靜壓升系數(shù) 0.70軸向速度

4、系數(shù)0.55反力度 0.68等環(huán)量扭向設(shè)計變頻器(7個截面,圓周各4個座)856535實驗分析實驗分析Company Logo）1（/)1(*1*2)1(*TTkkk*1*2*/PPk實驗分析實驗分析Company Logo實驗分析實驗分析v參數(shù)分析參數(shù)分析v進口總壓進口總壓p1*v壓氣機在地面試驗時，空氣由靜止狀態(tài)加速吸壓氣機在地面試驗時，空氣由靜止狀態(tài)加速吸入壓氣機，在這個過程中，氣流是絕能的入壓氣機，在這個過程中，氣流是絕能的，并，并且且壓氣機壓氣機進氣屬于穩(wěn)流進氣屬于穩(wěn)流，可以采用總壓測量方可以采用總壓測量方式進行式進行測量測量。Company Logo實驗分析實驗分析v參數(shù)分析參數(shù)分

5、析v出口總溫出口總溫t2*氣體總溫能量方程：氣體總溫能量方程：測量電機對壓氣機做的軸功測量電機對壓氣機做的軸功采用扭矩測量系統(tǒng)測出扭矩，然后換算到功采用扭矩測量系統(tǒng)測出扭矩，然后換算到功 Company Logo)()(*1*2*1*2TTcqhhqWpmmsMWspmcqMTT*1*2實驗分析實驗分析v參數(shù)分析參數(shù)分析v出出口口總壓總壓p2p2* *v出口的總壓的分布存在沿徑出口的總壓的分布存在沿徑 向分布不均勻向分布不均勻. . 采用多點測量求平均值采用多點測量求平均值v首先沿半徑等分首先沿半徑等分5 5個點個點, ,v在點在點2,3,42,3,4出放置探針出放置探針. .v 沿周向等分沿

6、周向等分6 6次次. .一共九點一共九點, ,求平均值求平均值 Company Logo出口截面圖（其中黑點為壓力探針位置）實驗分析實驗分析Company Logo)(P*AqTKqm*111PP）（實驗原理實驗原理v特性的特性的意義意義 壓氣機在設(shè)計狀態(tài)下具有符合設(shè)計要求的增壓比和壓氣機在設(shè)計狀態(tài)下具有符合設(shè)計要求的增壓比和較高的效率。一臺設(shè)計完成的壓氣機不可能總在某較高的效率。一臺設(shè)計完成的壓氣機不可能總在某一特定條件（設(shè)計狀態(tài)）下工作。一特定條件（設(shè)計狀態(tài)）下工作。 當工作條件偏離設(shè)計狀態(tài)時，壓氣機的增壓比、效當工作條件偏離設(shè)計狀態(tài)時，壓氣機的增壓比、效率會發(fā)生變化。率會發(fā)生變化。 研究

7、在非設(shè)計條件下工作時壓氣機性能參數(shù)（增壓研究在非設(shè)計條件下工作時壓氣機性能參數(shù)（增壓比、效率）的變化。比、效率）的變化。Company Logo實驗過程實驗過程v實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容v試驗時首先要在流量全開的情況下將轉(zhuǎn)速開至試驗時首先要在流量全開的情況下將轉(zhuǎn)速開至待測轉(zhuǎn)速。待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后逐漸減小排氣閥關(guān)度，待測轉(zhuǎn)速。待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后逐漸減小排氣閥關(guān)度，通過減小排氣面積來提高反壓，從而得到同一通過減小排氣面積來提高反壓，從而得到同一轉(zhuǎn)速下不同流量點的特性。當流量減小到一定轉(zhuǎn)速下不同流量點的特性。當流量減小到一定值時就會發(fā)生失速或喘振，此時應退出失速或值時就會發(fā)生失速或喘振，此時應退出失速或喘振狀態(tài)。將同一

8、轉(zhuǎn)速下的這些測點連接起來喘振狀態(tài)。將同一轉(zhuǎn)速下的這些測點連接起來就成為一條特性線。如需完整的特性圖，還應就成為一條特性線。如需完整的特性圖，還應返回大流量狀態(tài)，然后開至其它轉(zhuǎn)速，重復這返回大流量狀態(tài)，然后開至其它轉(zhuǎn)速，重復這個過程個過程。Company Logo實驗實驗過程過程Company Logov實驗設(shè)備實驗設(shè)備v 軸流式軸流式壓氣機壓氣機實驗臺實驗臺。壓氣機。壓氣機進口流場均勻，空氣流量進口流場均勻，空氣流量可調(diào)。額可調(diào)。額定轉(zhuǎn)速定轉(zhuǎn)速n轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分。計算機控制數(shù)據(jù)采集處理分。計算機控制數(shù)據(jù)采集處理，通過壓力測量探針和通過壓力測量探針和溫度測量探針測量溫度測量探針測量動動葉葉進口和進口和靜

9、葉靜葉出口出口兩兩個個截面截面上上相關(guān)參數(shù)，相關(guān)參數(shù)，使使用用扭矩測量裝置，測得電機扭矩測量裝置，測得電機給給壓氣機葉輪壓氣機葉輪的的扭矩，從而計算出扭矩，從而計算出軸軸功功。v儀器設(shè)備儀器設(shè)備：v 壓力壓力測量探針，溫度測量探針測量探針，溫度測量探針，壓力信號引出管路，壓力信號處壓力信號引出管路，壓力信號處理箱，理箱，數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集板，計算機，大氣壓力表，板，計算機，大氣壓力表，溫度計溫度計，扭矩測量裝，扭矩測量裝置置。Company Logo實驗過程實驗過程步驟一步驟一步驟二步驟二步驟三步驟三步驟四步驟四穩(wěn)定轉(zhuǎn)速穩(wěn)定轉(zhuǎn)速改變流量改變流量測量扭矩測量扭矩測量數(shù)據(jù)測量數(shù)據(jù)實驗過程實驗過程v具

10、體實驗具體實驗步驟步驟v 了解實驗臺構(gòu)造和測試儀器功能；了解實驗臺構(gòu)造和測試儀器功能；v 讀取實驗時大氣壓力和大氣溫度；讀取實驗時大氣壓力和大氣溫度；v 根據(jù)當時的大氣溫度根據(jù)當時的大氣溫度 ，算出換算，算出換算轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分時的實際分時的實際轉(zhuǎn)速，啟動后平緩加速到該轉(zhuǎn)速，啟動后平緩加速到該轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/分；分；v 改變壓氣機工作狀態(tài)，改變壓氣機工作狀態(tài)，記錄記錄進口總進口總壓、壓、進口總溫進口總溫，包括，包括轉(zhuǎn)子進口轉(zhuǎn)子進口截面截面靜壓靜壓、靜子、靜子出口出口截面截面總壓總壓；扭矩測量系統(tǒng)扭矩測量系統(tǒng)測量的扭矩。壓氣機內(nèi)外管道直徑。測量的扭矩。壓氣機內(nèi)外管道直徑。v 改變改變流量重復以上步驟。流量重復以上步驟。Company Logo15.28810Tnn實驗結(jié)果處理實驗結(jié)果處理v數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集壓力壓力測量探針，溫度測量探針，壓力信號測量探針，溫