[科普中国]-压气机失速

简介

以压气机失速为代表的非定常流动现象是危及压气机稳定运行的主要障碍，尤其在变工况运行频繁的航空发动机上体现的尤为突出。如何在发动机运行过程中避免流动失稳的发生，使压气机能高效、稳定地运行，一直是制约我国航空发动机关键技术的三大瓶颈之一。

压气机在进入失速和喘振之前存在先兆扰动，这已成为这一研究领域的共识。失速先兆最先是由Moore和Greitzer于1986年采用压缩系统稳定性理论模型预测到。失速先兆检测是压气机主动控制技术提出之后，压气机稳定性领域的又一重要研究问题。提前预测或者检测到失速先兆，对于及时抑制或延缓压气机失稳具有十分重要的意义。国外，Tryfonidis采用行波能量法、Bright采用相关积分法、Hoss采用小波分析、Methling采用人工神经网络法以及Tahara采用自相关算法分析压气机转子叶顶动态压力信号，结果表明这些算法均能提交检测时速早期扰动。2

避免压气机失速的方法失速裕度越大，工作范围也越宽广和安全。但是，如果失速裕度过大，则工作点过于远离效率和增压比都较好的区域，这也是不利的。因此，在设计阶段就能较合理的拟定失速裕度的大小是十分关键的问题。3

适当选择气动设计参数在低折合转速下，发生不稳定工况的原因是由于前几级的攻角i过大，叶背严重分离，以及后几级出现负攻角i