[求助] 高压压气机为何都是等外径的?

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 06:53:37

等外径就意味着前后级叶片线速度相等,而线速度与当地音速比值越大,效率越高,级压比也越大,由于音速与当地温度有关,温度越高音速越大,也就是高压压气机后部分的音速比前面大,外径可以做的相对较大以配合当地音速来提高效率,增加级压比,但实际上为什么没有这样做的?

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2012-1-17 16:34 上传


等外径就意味着前后级叶片线速度相等,而线速度与当地音速比值越大,效率越高,级压比也越大,由于音速与当地温度有关,温度越高音速越大,也就是高压压气机后部分的音速比前面大,外径可以做的相对较大以配合当地音速来提高效率,增加级压比,但实际上为什么没有这样做的?

那轴怎么放进去呢?
楼主说的,“而线速度与当地音速比值越大,效率越高,级压比也越大,”;这是从哪里得到的,不一定吧,尤其是在音速附近。
建议楼主找本 透平式压缩机的书看看
气体压力压力越高,越是难以提高气压;每级只能提高一点点气压,相对于低压部分
楼主考虑问题,要看多个方面,还要一些制约因素。


本来问一个问题,现在又多了两个问题
把轴装进去和把大象装进冰箱一样拢共分三步
1 打开对开机匣
2 把轴放进去
3 关上对开机匣
但愿你不会把这当成脑筋急转弯,科学是来不得半点虚假的

shumuling 童鞋
不是所有的透平式压缩机都用在发动机上,有的天然气输气加压站也是要用到透平式压缩机,他要求压气机流量大、出口温度低,对压比没有太大要求。我最近看了《航空叶片机原理》,都是航发那点事,很是受用,推荐你看看。我虽然没从中找到问题的确切答案,但似乎悟出来点,改日分享,先发个表,希望对你有用



本来问一个问题,现在又多了两个问题
把轴装进去和把大象装进冰箱一样拢共分三步
1 打开对开机匣
2 把轴放进去
3 关上对开机匣
但愿你不会把这当成脑筋急转弯,科学是来不得半点虚假的

shumuling 童鞋
不是所有的透平式压缩机都用在发动机上,有的天然气输气加压站也是要用到透平式压缩机,他要求压气机流量大、出口温度低,对压比没有太大要求。我最近看了《航空叶片机原理》,都是航发那点事,很是受用,推荐你看看。我虽然没从中找到问题的确切答案,但似乎悟出来点,改日分享,先发个表,希望对你有用

压气机压比.jpg (138.04 KB, 下载次数: 2)

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2012-1-18 17:29 上传


回楼主,
"有的天然气输气加压站也是要用到透平式压缩机,他要求压气机流量大、出口温度低,对压比没有太大要求" 仅仅字面上理解,因为“对压比没有太大要求”,所以不能称为压缩机,应该叫通风机或者鼓风机
等环量规律 等直径还是外径我记不住了

shumuling 发表于 2012-1-18 23:12
回楼主,
"有的天然气输气加压站也是要用到透平式压缩机,他要求压气机流量大、出口温度低,对压比没有太大 ...


很赞赏你的探索精神
西气东输工程全长4000km,从一个天然气输气加压站到另一个距离很长,通风机或者鼓风机是不能胜任的,他们通常用在开放式环境,如矿井通风,还有渲染气氛的气囊式拱门。我说的“出口温度低,对压比没有太大要求”是相对于航空发动机而言的,它们的压比通常只有1.5左右,单还是要叫压缩机
shumuling 发表于 2012-1-18 23:12
回楼主,
"有的天然气输气加压站也是要用到透平式压缩机,他要求压气机流量大、出口温度低,对压比没有太大 ...


很赞赏你的探索精神
西气东输工程全长4000km,从一个天然气输气加压站到另一个距离很长,通风机或者鼓风机是不能胜任的,他们通常用在开放式环境,如矿井通风,还有渲染气氛的气囊式拱门。我说的“出口温度低,对压比没有太大要求”是相对于航空发动机而言的,它们的压比通常只有1.5左右,单还是要叫压缩机
有等内径,等外径和内外径都不等三种。。。。厄,书上好像是那么写的记不清了
也许我应该强调一下军用发动机,我题图都是军用发动机
本来问一个问题,现在又多了两个问题 把轴装进去和把大象装进冰箱一样拢共分三步 1 打开对开机匣
叶片原理,当时信心满满以为有90分,结果批下来60,另一个只答了40分的兄弟和我分一样。。。。杯具


首先,压气机通常是等内径、等外径和混合式(介于两者之间),少见外径越来越大的。

等内径与等外径相比,虽然叶尖圆周速度稍小,但高压级叶片高度可以更长一点,相对泄漏率会更小一些,因此易于获得更高的内效率。这在气体体积流量越小的时候,两者相差越明显。当外径是逐渐增大的时候,高压级叶片高度就更小了。

另外还有一点可能有影响,就是低压压气机外涵道气流通常需要减速扩压,流道截面积需要逐渐增加一点。当高压压气机外直径逐渐增加,会导致发动机相应部位外直径更加明显地增加。

首先,压气机通常是等内径、等外径和混合式(介于两者之间),少见外径越来越大的。

等内径与等外径相比,虽然叶尖圆周速度稍小,但高压级叶片高度可以更长一点,相对泄漏率会更小一些,因此易于获得更高的内效率。这在气体体积流量越小的时候,两者相差越明显。当外径是逐渐增大的时候,高压级叶片高度就更小了。

另外还有一点可能有影响,就是低压压气机外涵道气流通常需要减速扩压,流道截面积需要逐渐增加一点。当高压压气机外直径逐渐增加,会导致发动机相应部位外直径更加明显地增加。
楼主的思维开放性超过我,不愧“发动机爱好者”这个名字。我看一点书,脑子常被框框套住了。

克虏伯火炮 发表于 2012-1-19 20:53
首先,压气机通常是等内径、等外径和混合式(介于两者之间),少见外径越来越大的。

等内径与等外径相比 ...


第一条说的有道理。空气通过压气机体积是会缩小的,所以压气机通道要做成收敛型,也就是截面越来越小,但如果出口通道太窄,会产生附壁效应,接近通道壁的空气轴向流速比中间的慢,这级压气机效率会很低,但如果保持通道高度不变,内外径扩大,就会使通道截面积变大,起不到压缩的作用了。即使是三转子发动机(题图第四个RB199),高压压气机比低压压气机半径小也说明了这个问题。这个我也是看完《航空叶片机原理》后总结的。

该书还提到一种流量、级压比、喘振裕度介于轴流和径流式压气机之间的斜流式,它的情形和我说的一样,不过一般把它当作离心压气机,因为它和离心式一样只有单排较长的叶片,借助离心力可以消除轴流式出现的问题,但在各种航空发动机上没怎么看到过。

第二个不敢苟同,因为从题图看发动机的燃烧室和涡轮外径都比高压压气机大,减速扩压的作用不明显
克虏伯火炮 发表于 2012-1-19 20:53
首先,压气机通常是等内径、等外径和混合式(介于两者之间),少见外径越来越大的。

等内径与等外径相比 ...


第一条说的有道理。空气通过压气机体积是会缩小的,所以压气机通道要做成收敛型,也就是截面越来越小,但如果出口通道太窄,会产生附壁效应,接近通道壁的空气轴向流速比中间的慢,这级压气机效率会很低,但如果保持通道高度不变,内外径扩大,就会使通道截面积变大,起不到压缩的作用了。即使是三转子发动机(题图第四个RB199),高压压气机比低压压气机半径小也说明了这个问题。这个我也是看完《航空叶片机原理》后总结的。

该书还提到一种流量、级压比、喘振裕度介于轴流和径流式压气机之间的斜流式,它的情形和我说的一样,不过一般把它当作离心压气机,因为它和离心式一样只有单排较长的叶片,借助离心力可以消除轴流式出现的问题,但在各种航空发动机上没怎么看到过。

第二个不敢苟同,因为从题图看发动机的燃烧室和涡轮外径都比高压压气机大,减速扩压的作用不明显

发动机爱好者 发表于 2012-1-20 15:31
第一条说的有道理。空气通过压气机体积是会缩小的,所以压气机通道要做成收敛型,也就是截面越来越小, ...


我试图解释楼主对第2点的疑问。
“第二个不敢苟同,因为从题图看发动机的燃烧室和涡轮外径都比高压压气机大,减速扩压的作用不明显”
现在发动机燃烧室里的气流不是一个方向流动的,存在大量的漩涡。所以即使他的外径大,不好拿来比较。
涡轮里是气体推动叶片的,压气机里叶片推动气体,很大不一样的。楼主要注意这点。从一个小的局部来看原理应该还是没有问题的。
而且气体经过烧过气体状态大变。
发动机爱好者 发表于 2012-1-20 15:31
第一条说的有道理。空气通过压气机体积是会缩小的,所以压气机通道要做成收敛型,也就是截面越来越小, ...


我试图解释楼主对第2点的疑问。
“第二个不敢苟同,因为从题图看发动机的燃烧室和涡轮外径都比高压压气机大,减速扩压的作用不明显”
现在发动机燃烧室里的气流不是一个方向流动的,存在大量的漩涡。所以即使他的外径大,不好拿来比较。
涡轮里是气体推动叶片的,压气机里叶片推动气体,很大不一样的。楼主要注意这点。从一个小的局部来看原理应该还是没有问题的。
而且气体经过烧过气体状态大变。
cfm56的高压压气机就不是等外径的,是个很明显的锥形,当然加上延伸机匣就是个腰鼓形的了,而老毛子的31F是个等外径的.本人是学制造的,所以这一点,我曾经设想,是不是因为高压压气机机匣的制造难度造成这种原因的.腰鼓形的机匣外表面需要采用五轴联动加工中心加工,而圆柱形的只需要四轴联动加工中心加工,而当时老毛子没有太多的五轴加工中心就采用圆柱形的了.

fighter16 发表于 2012-2-4 22:45
cfm56的高压压气机就不是等外径的,是个很明显的锥形,当然加上延伸机匣就是个腰鼓形的了,而老毛子的31F是个等 ...


帮你上几个图,从陈光那牵来的。其他朋友要想下陈光的书,还来得及,LZ的命题有点粗线条了

http://lt.cjdby.net/thread-1284494-2-1.html
75 楼有链接



fighter16 发表于 2012-2-4 22:45
cfm56的高压压气机就不是等外径的,是个很明显的锥形,当然加上延伸机匣就是个腰鼓形的了,而老毛子的31F是个等 ...


帮你上几个图,从陈光那牵来的。其他朋友要想下陈光的书,还来得及,LZ的命题有点粗线条了

http://lt.cjdby.net/thread-1284494-2-1.html
75 楼有链接

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板岗丁 发表于 2012-2-6 09:48
帮你上几个图,从陈光那牵来的。其他朋友要想下陈光的书,还来得及,LZ的命题有点粗线条了

http://l ...
陈光的这本书还是不错的,像要了解发动机基本结构的还是能知道不少的。
结构简图啊,呵呵不说了。等内径用在燃气轮机上的很多,一个很明显的好处,压气机盘的尺寸都基本可以一样,加工方便啊。
努力学习中,如果不等外径的话会不会断裂?
等内径,等外径,等中径三种设计思路