喘振现象

发动机喘振是气流沿压气机轴线方向发生的低频率、高振幅的振荡现象。

泵与风机的流量和能头在瞬间内发生不稳定的周期性反复变化的现象。

从理论上讲,喘振 的发生有如下可能:

(1)泵与风机具有驼峰形性能曲线,并在不稳定的工况区工作。

(2)管路中具有足够的容积和输出管中存有空气。

(3)系统喘振频率与机组旋转频率重叠,发生共振。

(4)由于引擎自身的部件损坏导致的压力不正常升高。

(5)大量的雨水、冰晶等被吸入发动机而引起的有效推力降低(一部分热量被用来将水、冰转化为汽体)。

当转速一定,压缩机的进料减少到一定的值,造成叶道中气体的速度不均匀和出现倒流,当这种现象扩展到整个叶道,叶道中的气流通不出去,造成压缩机级中压力突然下降,而级后相对较高的压力将气流倒压回级里,级里的压力又恢复正常,叶轮工作也恢复正常,重新将倒流回的气流压出去。此后,级里压力又突然下降,气流又倒回,这种现象重复出现,压缩机工作不稳定,这种现象成为喘振现象。

短期的喘振除了改变推力大小以外,不会对发动机造成太大的影响。但长期的喘振会加速压气机内部零件的疲劳并快速扩大已有的裂纹。严重者可导致引擎不可修复的损毁甚至爆炸。

一般来说,在涡轮风扇、涡轮喷气发动机的设计中均有考虑到喘振问题。通过预设压力排放阀,并使其能够自动监测压力变化且在压力过大时自动打开排气,可以有效的防止喘振的持续发生。

但如果未安装自动排气装置或装置无法正常启用,那么在意识到喘振现象发生后,应当立刻减小要求发动机输出的推力(这一点有时很难做到,因为大多数飞行员在发现推力减小时的第一操作时增大推力),并在确认喘振现象消失后方能再次开启。

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