超级军网关于发动机喘震的四个问题,请教下大伙.
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/28 06:13:15
1.轴流式压气机与离心式压气机,从理论上讲,哪个喘振裕度更大?
2.涡浆和涡轴,因为运行速度低的缘故,是否比起大涵比涡扇更不容易发生喘震?
3. 压气机级数的多少,以及压气机增压比的高低,对于喘振裕度有何影响?
4.燃机是否比航机在运行时更不容易发生喘震?
我在这先谢了!
1.轴流式压气机与离心式压气机,从理论上讲,哪个喘振裕度更大?
2.涡浆和涡轴,因为运行速度低的缘故,是否比起大涵比涡扇更不容易发生喘震?
3. 压气机级数的多少,以及压气机增压比的高低,对于喘振裕度有何影响?
4.燃机是否比航机在运行时更不容易发生喘震?
我在这先谢了!
1.离心更耐操
2.喘振就是流通能力不匹配，低功率堵了一样喘，还记得放气带呢。。。就是低状态才开的。。
3.越多喘振可能性越大。
4相同机型可以说是的。
2.喘振就是流通能力不匹配，低功率堵了一样喘，还记得放气带呢。。。就是低状态才开的。。
3.越多喘振可能性越大。
4相同机型可以说是的。
二楼结束了，好科普
二楼结束了，好科普
工况越复杂自然喘震风险越大
亚音速的、不动的自然要比超音速的好搞定
亚音速的、不动的自然要比超音速的好搞定
空中浩劫中讨论过喘震
-nothing- 发表于 2014-8-14 17:48
1.离心更耐操
2.喘振就是流通能力不匹配，低功率堵了一样喘，还记得放气带呢。。。就是低状态才开的。。
...
根据您的科普是不是解释了太行初期喘振频发的原因
1：太行本身的原因，因为太行的核心机来源于CFM56发动机的逆向山寨，因此压气机压比较高（超过30）。考虑到民航客机发动机用不着机动而强调经济性所以压比做的高，而战斗机发动机因为考虑到机动所以压比不能太高。较高的压比使得太行的喘振裕度不足，再加上初期太行的工艺不稳定所以自身就留下来巨大的喘振隐患。
（像典型的军用发动如F100压比为26，三姨夫更是只有23，如此低的压比喘振裕度自然就高，这也是为什么大家经常说苏27做眼镜蛇机动在进气畸变情况下三姨夫不喘振皮实耐操的原因）
2：当初仿制苏27（歼11）太行发动机和苏27进气道不匹配，也是一个重要原因，这个大家都知道。
3：工艺水平，不说了。
1.离心更耐操
2.喘振就是流通能力不匹配，低功率堵了一样喘，还记得放气带呢。。。就是低状态才开的。。
...
根据您的科普是不是解释了太行初期喘振频发的原因
1：太行本身的原因，因为太行的核心机来源于CFM56发动机的逆向山寨，因此压气机压比较高（超过30）。考虑到民航客机发动机用不着机动而强调经济性所以压比做的高，而战斗机发动机因为考虑到机动所以压比不能太高。较高的压比使得太行的喘振裕度不足，再加上初期太行的工艺不稳定所以自身就留下来巨大的喘振隐患。
（像典型的军用发动如F100压比为26，三姨夫更是只有23，如此低的压比喘振裕度自然就高，这也是为什么大家经常说苏27做眼镜蛇机动在进气畸变情况下三姨夫不喘振皮实耐操的原因）
2：当初仿制苏27（歼11）太行发动机和苏27进气道不匹配，也是一个重要原因，这个大家都知道。
3：工艺水平，不说了。
-nothing- 发表于 2014-8-14 17:48
1.离心更耐操
2.喘振就是流通能力不匹配，低功率堵了一样喘，还记得放气带呢。。。就是低状态才开的。。
...
关于第二点,我还有些不太明白.你的意思是说,甭管是涡扇涡浆涡轴,只要压气机气体流通不好,就容易发生喘震???
1.离心更耐操
2.喘振就是流通能力不匹配，低功率堵了一样喘，还记得放气带呢。。。就是低状态才开的。。
...
关于第二点,我还有些不太明白.你的意思是说,甭管是涡扇涡浆涡轴,只要压气机气体流通不好,就容易发生喘震???
喘振裕度这个词只是压气机气动稳定性的评价指标，并不是说压气机失稳的形式就一定是喘振。
实际上现代混排涡扇压气机部分的失稳形式最主要的是旋转失速；
而风扇通路（低压比高流量同时连接有限空间加力燃烧室）的主要失稳形式才是喘振。
二者的区别是，发展完全的旋转失速，压气机进/出口总温总压基本稳定，不随时间变化，但是与正常状态下相比，压气机出口总温很高，总压很低（绝热压缩效率降低到很低的水平，一般从88～89%降低到30%左右）同时流量急剧降低，但是压气机进口总压变化不大即输入压气机的机械功没有转化成压力能，而是转化成了热能。
喘振状态下，压气机进出口总温/总压并不稳定随时间大幅度波动，一般是几个Hz的频率，这主要是因为压气机出口连接着有限空间，因为某些因素（比如开加力）导致压气机出口的背压的急剧变化从而诱发压气机系统的震荡。。高压系统中，因为高压涡轮导向器界面是一个临界截面，后面的压力波动无法传递到前面的压气机，所以很少发生高压系统的喘振。
当然二者的共同诱因都有一个，就是低工况下，压气机出口流道界面与气流密度/速度的不匹配。
在压气机的设计点上，叶轮的转速U和气流的轴向分速度a1定义了气流相对叶片的局部攻角A正比于Sin（U/a1).和机翼一样，只有一个特定的攻角才能达到最好的压缩效率
随着总压的不断增加，转速U各级差别不大，而随着总压的增加，空气密度不断增加，所以流道面积要不断减小才能保证轴向分速a1基本不变化。
问题来了，设计状态下的压气进出口压比假设为10，那么进出口截面之比大致就是7：1左右，但是如果发动机不是工作在100%满功率，而是假设70%功率下，那么这是压气机的压比只有6左右，对应的理想进出口截面是大概5.1：1，但是发动机的流道是按设计状态的7：1设计的，就是说进口的轴向流速减小，出口的轴向流速增加，对应进口叶片攻角变大，出口叶片攻角变小，当进口叶片攻角大到一定程度时，发生叶背分离（类似机翼失速）或者出口叶片攻角小到负攻角时，发生叶盆分离（飞机倒飞失速）共同结果就是气流流动损失剧增（效率降低），而压力差降低（压比降低）
所以喘振裕度只是一个描述压气机最大允许偏离设计工况的程度的量，并不是说SM为负就一定发生喘振。
就整个压气机来说，设计压比越高，SM越小（压比高，设计工况进出口界面积差大，低工况下不匹配程度大）
所以如果单就1级的轴流压气机（最大压比1.6～1.7）和离心压气机（最大压比4以上，可以到5～6）来说，离心压气机的喘振裕度是明显小于轴流压气机的，但是同样设计压比，离心级的级数远少于轴流级，所以可以采用的防喘手段更简单（压比16的离心机只有2级，中间放气就行;同压比的轴流机要5～7级，容易受影响的级数多的多，防喘设计麻烦的多）
涡桨/涡轴/分排涡扇的核心机没什么本质区别，而且其工作区间很窄（动力输出涡轮的工况变化幅度很大，但是核心机流量变化很小）压气机稳定性难度不大；但是混排涡扇因为有个混合器，核心机出口参数和风扇参数必须匹配，导致核心机工况变化范围比较大；加上装混排涡扇的战斗机本身飞行参数区间就超大，压气机的稳定性问题就严峻的多了）
至于地面燃机，大部分和对应的基准航机压压气机就是一模一样的，稳定性差异应该是没有的才对。当然地面燃机工况区间通常极小，且进排气条件固定，使用中出现喘振的几率应该很低。
实际上现代混排涡扇压气机部分的失稳形式最主要的是旋转失速；
而风扇通路（低压比高流量同时连接有限空间加力燃烧室）的主要失稳形式才是喘振。
二者的区别是，发展完全的旋转失速，压气机进/出口总温总压基本稳定，不随时间变化，但是与正常状态下相比，压气机出口总温很高，总压很低（绝热压缩效率降低到很低的水平，一般从88～89%降低到30%左右）同时流量急剧降低，但是压气机进口总压变化不大即输入压气机的机械功没有转化成压力能，而是转化成了热能。
喘振状态下，压气机进出口总温/总压并不稳定随时间大幅度波动，一般是几个Hz的频率，这主要是因为压气机出口连接着有限空间，因为某些因素（比如开加力）导致压气机出口的背压的急剧变化从而诱发压气机系统的震荡。。高压系统中，因为高压涡轮导向器界面是一个临界截面，后面的压力波动无法传递到前面的压气机，所以很少发生高压系统的喘振。
当然二者的共同诱因都有一个，就是低工况下，压气机出口流道界面与气流密度/速度的不匹配。
在压气机的设计点上，叶轮的转速U和气流的轴向分速度a1定义了气流相对叶片的局部攻角A正比于Sin（U/a1).和机翼一样，只有一个特定的攻角才能达到最好的压缩效率
随着总压的不断增加，转速U各级差别不大，而随着总压的增加，空气密度不断增加，所以流道面积要不断减小才能保证轴向分速a1基本不变化。
问题来了，设计状态下的压气进出口压比假设为10，那么进出口截面之比大致就是7：1左右，但是如果发动机不是工作在100%满功率，而是假设70%功率下，那么这是压气机的压比只有6左右，对应的理想进出口截面是大概5.1：1，但是发动机的流道是按设计状态的7：1设计的，就是说进口的轴向流速减小，出口的轴向流速增加，对应进口叶片攻角变大，出口叶片攻角变小，当进口叶片攻角大到一定程度时，发生叶背分离（类似机翼失速）或者出口叶片攻角小到负攻角时，发生叶盆分离（飞机倒飞失速）共同结果就是气流流动损失剧增（效率降低），而压力差降低（压比降低）
所以喘振裕度只是一个描述压气机最大允许偏离设计工况的程度的量，并不是说SM为负就一定发生喘振。
就整个压气机来说，设计压比越高，SM越小（压比高，设计工况进出口界面积差大，低工况下不匹配程度大）
所以如果单就1级的轴流压气机（最大压比1.6～1.7）和离心压气机（最大压比4以上，可以到5～6）来说，离心压气机的喘振裕度是明显小于轴流压气机的，但是同样设计压比，离心级的级数远少于轴流级，所以可以采用的防喘手段更简单（压比16的离心机只有2级，中间放气就行;同压比的轴流机要5～7级，容易受影响的级数多的多，防喘设计麻烦的多）
涡桨/涡轴/分排涡扇的核心机没什么本质区别，而且其工作区间很窄（动力输出涡轮的工况变化幅度很大，但是核心机流量变化很小）压气机稳定性难度不大；但是混排涡扇因为有个混合器，核心机出口参数和风扇参数必须匹配，导致核心机工况变化范围比较大；加上装混排涡扇的战斗机本身飞行参数区间就超大，压气机的稳定性问题就严峻的多了）
至于地面燃机，大部分和对应的基准航机压压气机就是一模一样的，稳定性差异应该是没有的才对。当然地面燃机工况区间通常极小，且进排气条件固定，使用中出现喘振的几率应该很低。
根据您的科普是不是解释了太行初期喘振频发的原因
1：太行本身的原因，因为太行的核心机来源于CFM56发动 ...
太行在地面台和高空台上喘振裕度是达标的，在11上不是发动机的问题，而是和进气道的匹配问题
1：太行本身的原因，因为太行的核心机来源于CFM56发动 ...
太行在地面台和高空台上喘振裕度是达标的，在11上不是发动机的问题，而是和进气道的匹配问题
根据您的科普是不是解释了太行初期喘振频发的原因
1：太行本身的原因，因为太行的核心机来源于CFM56发动 ...
我对气动的理解只有本科水平。。。。这么高深的我解释不了啊。。。。看9楼。
话说，为了性能不得不说压气机负担有点重。。。别人4级风扇做的咱得3级，难免出问题
1：太行本身的原因，因为太行的核心机来源于CFM56发动 ...
我对气动的理解只有本科水平。。。。这么高深的我解释不了啊。。。。看9楼。
话说，为了性能不得不说压气机负担有点重。。。别人4级风扇做的咱得3级，难免出问题
关于第二点,我还有些不太明白.你的意思是说,甭管是涡扇涡浆涡轴,只要压气机气体流通不好,就容易发生喘震? ...
是整个发动机的流道，从进气到排气。
是整个发动机的流道，从进气到排气。
-nothing- 发表于 2014-8-14 20:54
是整个发动机的流道，从进气到排气。
难道造成喘震不单单是压气机的问题???
是整个发动机的流道，从进气到排气。
难道造成喘震不单单是压气机的问题???
难道造成喘震不单单是压气机的问题???
是的，有时候进气道蛋疼啦，有时候尾喷管犯抽啦，一堆事都可以引起喘振，以前做喘振实验的时候就是减少尾喷管出口面积。
但是，压气机引起的占大头
是的，有时候进气道蛋疼啦，有时候尾喷管犯抽啦，一堆事都可以引起喘振，以前做喘振实验的时候就是减少尾喷管出口面积。
但是，压气机引起的占大头
难道造成喘震不单单是压气机的问题???
你看9楼科普嘛，很详细了～
你看9楼科普嘛，很详细了～
根据您的科普是不是解释了太行初期喘振频发的原因
1：太行本身的原因，因为太行的核心机来源于CFM56发动 ...
第一点的话不一定
F14用压比不低的110就飞得欢乐。而且th在试车时正常。说白了应该是飞机入气道和工艺的问题更大。
1：太行本身的原因，因为太行的核心机来源于CFM56发动 ...
第一点的话不一定
F14用压比不低的110就飞得欢乐。而且th在试车时正常。说白了应该是飞机入气道和工艺的问题更大。
-nothing- 发表于 2014-8-14 17:48
1.离心更耐操
2.喘振就是流通能力不匹配，低功率堵了一样喘，还记得放气带呢。。。就是低状态才开的。。
...
功率低了是一样喘，但是涡桨之类的工作范围小了，而且大部分作为民用，还有个减速箱，工作相对稳定。调整过程中喘的可能性也小吧。
1.离心更耐操
2.喘振就是流通能力不匹配，低功率堵了一样喘，还记得放气带呢。。。就是低状态才开的。。
...
功率低了是一样喘，但是涡桨之类的工作范围小了，而且大部分作为民用，还有个减速箱，工作相对稳定。调整过程中喘的可能性也小吧。
太行在地面台和高空台上喘振裕度是达标的，在11上不是发动机的问题，而是和进气道的匹配问题
话说我赶脚很奇怪。sf在11b定型后也重新做过发动机入气道的修改课题的。虽然最终停留在仿真阶段，但证实是有效果，不知道为啥木有继续下去？是生产不希望改变工序模具的原因还是军方那边的问题？
话说我赶脚很奇怪。sf在11b定型后也重新做过发动机入气道的修改课题的。虽然最终停留在仿真阶段，但证实是有效果，不知道为啥木有继续下去？是生产不希望改变工序模具的原因还是军方那边的问题？
你的问题太高大上了，只能最简单说一下:
1、理论上一样，只不过离心式工程上更容易实现。
2、涡桨涡轴功率输出是经过齿轮箱的，能实现高低压转子最佳转速运转，而且相对于涡扇，转子转速尤其是低压转子可以更高，再加上使用这两种发动机的飞行器不太容易出现极端气动环境，所以抗喘震表现比较好。
3、这个问题太玄之又玄了，简直考验人类大脑极限。与单纯的级数、增压比木有关系，主要与高低压转子总增压比之间的差异，以及转子每一级之间的差异有关，考验的是工程设计能力。
4、不一定，与发动机本身水平与使用环境有关。
1、理论上一样，只不过离心式工程上更容易实现。
2、涡桨涡轴功率输出是经过齿轮箱的，能实现高低压转子最佳转速运转，而且相对于涡扇，转子转速尤其是低压转子可以更高，再加上使用这两种发动机的飞行器不太容易出现极端气动环境，所以抗喘震表现比较好。
3、这个问题太玄之又玄了，简直考验人类大脑极限。与单纯的级数、增压比木有关系，主要与高低压转子总增压比之间的差异，以及转子每一级之间的差异有关，考验的是工程设计能力。
4、不一定，与发动机本身水平与使用环境有关。
流浪的王子猫 发表于 2014-8-14 21:29
话说我赶脚很奇怪。sf在11b定型后也重新做过发动机入气道的修改课题的。虽然最终停留在仿真阶段，但证实 ...
你是XBOX SKY的流浪的王子猫吗?
话说我赶脚很奇怪。sf在11b定型后也重新做过发动机入气道的修改课题的。虽然最终停留在仿真阶段，但证实 ...
你是XBOX SKY的流浪的王子猫吗?
喘振裕度这个词只是压气机气动稳定性的评价指标，并不是说压气机失稳的形式就一定是喘振。 实际上现代混排 ...
哥们儿，就不能简练一点儿吗?
哥们儿，就不能简练一点儿吗?
功率低了是一样喘，但是涡桨之类的工作范围小了，而且大部分作为民用，还有个减速箱，工作相对稳定。调整 ...
是的，也可能喘，但是可能性小。毕竟大多数不用超音不用机动～
是的，也可能喘，但是可能性小。毕竟大多数不用超音不用机动～
宇宙囚犯611号 发表于 2014-8-14 19:02
根据您的科普是不是解释了太行初期喘振频发的原因
1：太行本身的原因，因为太行的核心机来源于CFM56发动 ...
喘振的因素较多，和核心机的压比关系应该不大。CFM56的核心机美帝F100、F101都在用，至于和民用的CFM56核心差别有多少，看看结构图应该能发现。因此，太行的喘振和核心机的设计和结构关系不大，应是其它原因引起的。
根据您的科普是不是解释了太行初期喘振频发的原因
1：太行本身的原因，因为太行的核心机来源于CFM56发动 ...
喘振的因素较多，和核心机的压比关系应该不大。CFM56的核心机美帝F100、F101都在用，至于和民用的CFM56核心差别有多少，看看结构图应该能发现。因此，太行的喘振和核心机的设计和结构关系不大，应是其它原因引起的。
你是XBOX SKY的流浪的王子猫吗?
就是本体哈哈，你是？
就是本体哈哈，你是？
流浪的王子猫 发表于 2014-8-14 23:14
就是本体哈哈，你是？
Alena 凑字
就是本体哈哈，你是？
Alena 凑字
PolarBaby 发表于 2014-8-15 11:42
Alena 凑字
我就猜到，以前刚好在XB谈过这个咳咳
Alena 凑字
我就猜到，以前刚好在XB谈过这个咳咳
喘振对发动机的一个细节设计非常敏感 － 叶片对机匣的间隙设计。 这个间隙又对压气机效率影响很大。 CFM56最然和F110同一核心机， 但是这种关键细节上是不同的
所以嘛，TH。。。
所以嘛，TH。。。
xmyyc 发表于 2014-8-14 20:30
太行在地面台和高空台上喘振裕度是达标的，在11上不是发动机的问题，而是和进气道的匹配问题
你要看达到什么标准，WS10不管在什么地方都比三姨夫容易喘。
太行在地面台和高空台上喘振裕度是达标的，在11上不是发动机的问题，而是和进气道的匹配问题
你要看达到什么标准，WS10不管在什么地方都比三姨夫容易喘。
AbanDoneeR 发表于 2014-8-15 14:25
你要看达到什么标准，WS10不管在什么地方都比三姨夫容易喘。
达到设计指标
你要看达到什么标准，WS10不管在什么地方都比三姨夫容易喘。
达到设计指标
太行的核心机，严格来说和F100没有关系。 传统核心机的三大件，高压压气部分太行级数更少，高压涡轮的叶型以及控制律还有高低压匹配等都和F100完全不同，只有燃烧室曾经类似美国人的设计，但这早已经是遥远的过去。
从总体上说，太行和F100，是不同思想下的两个不同的产物。
从总体上说，太行和F100，是不同思想下的两个不同的产物。
至于喘振，实际上AL31仅仅是匹配在和与原装相比结构变动不大的机型上问题较少，仅此而已。
如果AL31配装国内自己设计的机型，比如歼十，实际上是飞机被迫适应发动机，歼十系列，光是进气道就已经改了多少回？ 报道得少而已。
至于压缩比，压气叶轮的叶型等等，实际上随着各种新技术的不断发展，一些传统观念上的局限，变害为利也不足为奇。上面几楼的一些迂腐观点，还是趁早扔掉了吧。
如果AL31配装国内自己设计的机型，比如歼十，实际上是飞机被迫适应发动机，歼十系列，光是进气道就已经改了多少回？ 报道得少而已。
至于压缩比，压气叶轮的叶型等等，实际上随着各种新技术的不断发展，一些传统观念上的局限，变害为利也不足为奇。上面几楼的一些迂腐观点，还是趁早扔掉了吧。
顺便说一句，国内自产的11系列，进气道现在还在改，可能有较大的幅度。