有關軸流壓氣機失速起始特性試驗分析思考

【摘要】本文以一臺軸流壓氣機為研究對象進行失速起始特性試驗研究，首先對試驗設備進行闡述，然后對失速先兆類型進行合理判斷，對擾動發(fā)展為失速團的過程進行分析，對失速起始原因進行探析。

【關鍵詞】軸流壓氣機；失速；失速團；起始特性；試驗

1、引言

有關軸流壓氣機失速先兆及失速起始特性的研究是源于智能發(fā)動機的研究，經(jīng)過多年的研究和發(fā)展，認為軸流壓氣機有兩種失速起始過程，分別是模態(tài)波和尖脈沖為失速先兆特點。本文利用雙極低速軸流壓氣機，開展失速起始特性的相關試驗，不足之處，敬請指正。

2、試驗設備闡述

試驗設備包括以下幾個部分：（1）軸流壓氣機一臺，沒有進口導向器，其結構布局為軸向進氣、徑向排氣。進氣道長度為4米，雙紐線設計。壓氣機設計點轉速是1500r/min，流量是25kg/s，總壓比是1.035。（2）75kW輔助離心式通風機，輔助氣源。（3）兩個電動閥門，在離心通風機的上游和下游。（4）穩(wěn)態(tài)采集系統(tǒng)，包括JC型轉速轉速測量儀，壓力測量系統(tǒng)，計算機。（5）動態(tài)壓力測量儀。

3、對失速先兆類型的合理判斷

上文中提到，壓氣機失速先兆包括模態(tài)波和尖脈沖，按照擾動性質的區(qū)別，對失速先兆類型進行合理判斷。具體步驟是：先對旋轉失速之前信號進行頻譜分析，對模態(tài)波信號進行確定，利用對傳感器信號頻譜特性進行對比，從而確定模態(tài)波的強度分布和空間結構，對信號進行濾波處理，保留一部分信號，然后觀察尖脈沖擾動。

從圖1分析得知，7s附近進入旋轉失速，失速團8s后完全發(fā)展，信號中有雜音，出現(xiàn)葉片位勢擾動和尾跡擾動等，所以這個時候是沒法判斷失速發(fā)生的時間。……