叶轮机实验报告
叶轮静平衡报告

叶轮静平衡报告1. 引言叶轮是一种常见的机械设备,广泛应用于风机、水泵等领域。
在叶轮运转过程中,由于制造和安装误差,可能会导致不平衡现象,这会对叶轮的性能和寿命造成影响。
为了保证叶轮的正常运行,静平衡测试是非常关键的环节,本报告将对叶轮静平衡测试进行详细描述和分析。
2. 测试目的本次叶轮静平衡测试旨在检测叶轮的质量分布,以确定是否存在不平衡现象,并采取相应的校正措施,以确保叶轮在运行时不会造成过大的振动和噪音。
3. 测试方法叶轮静平衡测试采用了以下步骤:3.1 准备工作在进行平衡测试之前,首先需要将叶轮安装在测试设备上,并且确保叶轮轴与测试设备轴之间的几何中心保持一致。
同时,对测试设备进行校准,以确保测试结果的准确性。
3.2 测量在准备工作完成后,开始进行测量。
首先,将叶轮启动到工作转速,并记录振动和噪音数据。
然后,使用专用的测量仪器对叶轮进行静平衡测试。
测试过程中,通过将校正质量加在叶轮不同位置,来寻找叶轮的质量分布情况。
3.3 分析在完成测量后,将所得数据输入计算机进行分析。
通过分析数据,可以得出叶轮的质量分布图,以及需要加在各个位置上的校正质量。
3.4 校正根据分析结果,确定叶轮上各个位置需要加的校正质量,然后采取相应的校正措施。
校正措施可以通过添加或删除校正质量来实现,以达到叶轮的静平衡状态。
4. 测试结果经过测试和分析,得到以下测试结果:位置需要校正质量(g)A 10B 8C 6D 4E 25. 结论根据测试结果,可以得出以下结论:•叶轮存在明显的不平衡现象,需要进行校正。
•根据测试结果,可以确定在叶轮的不同位置上加上相应的校正质量,可以使叶轮达到静平衡状态。
•静平衡测试和校正措施的实施可以有效减少叶轮的振动和噪音,提高其性能和寿命。
6. 建议根据叶轮静平衡测试的结果,我们提出以下建议:•在生产过程中加强对叶轮质量的控制,减少制造误差,尽量保证叶轮的平衡性。
•在叶轮安装过程中,考虑到叶轮与轴之间的中心对齐问题,以减少装配误差对叶轮静平衡的影响。
叶轮机械内部流动研究进展

叶轮机械内部流动研究进展叶轮机械在能源、航空、航天等领域具有广泛的应用,其内部流动特性是影响设备性能的关键因素。
近年来,随着计算能力提升和实验技术的进步,叶轮机械内部流动研究取得了一定的进展。
本文将概述叶轮机械内部流动研究的主要成果、不足,以及未来研究方向。
在叶轮机械内部流动研究中,数值模拟和实验研究是两种主要的方法。
数值模拟可以较为精确地预测流场特性,但需要合适的湍流模型和精确的初始条件。
实验研究可以通过测量实际流动参数,对数值模拟结果进行验证,但受实验设备和测量技术限制,实验结果可能存在误差。
近年来,研究人员针对叶轮机械内部流动进行了大量实验研究。
通过测量速度、压力和温度等参数,对流场特性进行了深入分析。
基于实验数据,研究人员还开展了理论分析,提出了多种描述叶轮机械内部流动特性的模型和算法。
这些模型和算法可以较好地解释实验数据,并为工程应用提供了依据。
通过对实验和数值模拟结果的分析,研究人员发现叶轮机械内部流动具有复杂的非线性特性和不确定性。
流场中的涡结构、叶片表面分离和尾迹现象等对设备性能产生重要影响。
流动特性还受到转速、攻角、湍流度等因素的影响。
叶轮机械内部流动研究取得了一定的进展,为提升设备性能提供了有益的参考。
然而,由于叶轮机械内部流动的复杂性和不确定性,仍存在许多需进一步探讨的问题。
未来研究可以以下几个方面:1)发展更精确的数值模拟方法;2)完善实验技术和测量设备;3)深入研究流动特性的物理机制;4)考虑多尺度、多物理场耦合效应。
叶轮机械是工业领域中广泛应用的设备之一,例如在能源、航空、交通等领域。
然而,叶轮机械在工作过程中会产生气动噪声,这不仅会引发噪音污染,影响人体健康,还会降低设备效率,增加能源消耗。
因此,对叶轮机械气动噪声进行研究具有重要意义。
本文将介绍叶轮机械气动噪声的产生机理、研究现状、研究方法以及未来的研究方向。
叶轮机械气动噪声的产生机理主要包括叶片的绕流特点、声源的分布特征以及噪声的传播途径。
叶轮超速实验报告

叶轮超速实验报告叶轮超速实验报告引言:叶轮是一种常见的工程装置,在各种机械设备中广泛应用。
叶轮的设计和运行参数对设备的性能和安全性具有重要影响。
本实验旨在研究叶轮在超速运行时的性能和行为,以便提供有关叶轮设计和运行的参考依据。
一、实验目的本实验的主要目的是研究叶轮在超速运行时的性能和行为。
具体包括以下几个方面:1. 确定叶轮的临界转速,即叶轮开始失稳的转速。
2. 分析叶轮在超速运行时的振动特性。
3. 探究叶轮超速对其工作效率和流量的影响。
二、实验装置和方法1. 实验装置:本实验采用了一台标准的叶轮实验台,包括叶轮、电机、传感器等。
2. 实验方法:首先,通过调整电机转速和叶轮叶片角度,使叶轮逐渐加速。
然后,通过传感器记录叶轮在不同转速下的振动情况和流量数据。
三、实验结果与分析1. 临界转速:根据实验数据,我们发现叶轮在达到一定转速时开始出现振动,这表明叶轮开始失稳。
通过对振动数据的分析,我们确定了叶轮的临界转速为X转/分钟。
2. 振动特性:在叶轮超速运行时,振动幅度明显增大。
进一步分析振动数据发现,叶轮的振动主要集中在特定频率范围内,这可能是由于叶片与流体之间的相互作用引起的。
此外,振动频率与叶轮转速呈正相关关系。
3. 工作效率和流量:我们发现,叶轮超速运行会导致其工作效率下降。
这是因为在超速运行时,叶轮的叶片与流体之间的相互作用变得更加复杂,导致了能量损失和流体动能的浪费。
此外,叶轮超速还会导致流量的变化,使得设备无法满足设计要求。
四、结论与建议通过本实验,我们得出了以下结论:1. 叶轮存在临界转速,超过该转速会导致叶轮失稳。
2. 叶轮超速运行会导致振动幅度增大,频率与转速相关。
3. 叶轮超速会降低工作效率和流量。
基于以上结论,我们提出以下建议:1. 在叶轮设计中,应考虑叶轮的临界转速,以避免超速运行。
2. 为了减小叶轮超速引起的振动,可以采用优化叶片设计、增加支撑结构等措施。
3. 在实际应用中,需要合理控制叶轮的转速,以保证其工作效率和流量满足要求。
斜流泵叶轮模型实训报告

一、实训背景随着我国工业和农业的快速发展,水泵作为流体输送的重要设备,其性能和效率对整个系统的运行至关重要。
斜流泵作为一种高效、节能的流体输送设备,广泛应用于水利工程、农业灌溉、城市给排水等领域。
为了深入了解斜流泵的工作原理和性能特点,提高我们的实践操作能力,本次实训选择了斜流泵叶轮模型作为研究对象。
二、实训目的1. 理解斜流泵的工作原理和结构特点。
2. 掌握斜流泵叶轮的设计方法和计算过程。
3. 通过实际操作,提高对斜流泵叶轮模型的加工和装配能力。
4. 分析斜流泵叶轮的运行性能,为实际工程应用提供理论依据。
三、实训内容1. 斜流泵工作原理及结构特点斜流泵是一种介于离心泵和混流泵之间的泵型,其叶轮进口为圆弧形,出口为直线形,流体在叶轮中做螺旋运动。
斜流泵具有扬程较高、流量较大、结构简单、运行平稳等优点。
2. 斜流泵叶轮设计(1)确定设计参数:根据实际应用需求,确定斜流泵的流量、扬程、转速等设计参数。
(2)叶轮几何参数计算:根据设计参数,计算叶轮的直径、叶片数、叶片出口角等几何参数。
(3)叶片形状设计:根据叶片出口角和叶片厚度,设计叶片形状。
3. 斜流泵叶轮模型加工与装配(1)材料选择:选用具有一定强度和耐腐蚀性的材料,如不锈钢、铸铁等。
(2)加工过程:按照设计图纸,进行叶轮毛坯的加工,包括粗加工、精加工、表面处理等。
(3)装配过程:将加工好的叶轮、轴、轴承等部件进行装配,确保叶轮与轴的同心度。
4. 斜流泵叶轮性能测试(1)测试设备:采用水泵性能测试台,对斜流泵叶轮进行性能测试。
(2)测试方法:在固定转速下,分别改变流量,测量叶轮的扬程、效率等性能参数。
(3)数据分析:根据测试数据,绘制叶轮性能曲线,分析其性能特点。
四、实训结果与分析1. 叶轮设计结果根据设计参数,计算得到斜流泵叶轮的直径为300mm,叶片数为6,叶片出口角为30°。
2. 叶轮加工与装配经过加工与装配,叶轮与轴的同心度达到0.05mm,满足设计要求。
叶轮叶片振动模态分析与实验研究的开题报告

叶轮叶片振动模态分析与实验研究的开题报告【题目】叶轮叶片振动模态分析与实验研究【背景】随着机械制造技术的发展,叶轮作为一种普遍的能量转换元件,在各种机械设备中广泛应用。
然而,由于叶轮经常遭受较大的离心力和振动力,其工作时容易出现振动现象,对机器本身和周围环境产生负面影响,甚至会导致设备损坏或人员安全事故。
因此,对叶轮振动问题进行深入研究,找出其产生振动的影响因素和解决方法,便成为当前研究的热点。
【研究内容】本项研究的主要内容为叶轮叶片振动模态分析与实验研究,包括以下几个方面:1.叶轮叶片振动模态分析:利用有限元方法对叶轮进行建模,将其叶片等效为薄板,分析其阻尼、共振频率等振动特性,并对其振动模态进行研究。
2.叶轮振动实验研究:设计叶轮振动实验台,并进行振动实验,通过实验数据对模型进行验证和修正,研究叶轮在不同转速条件下振动特性。
3.叶轮叶片材料和结构的改进:根据振动分析和实验结果,优化叶轮叶背材料和叶片安装结构,尽可能降低振动幅值,提高叶轮工作的安全性和稳定性。
【研究意义】本研究对于提高叶轮工作的安全性和稳定性具有重要意义。
通过对叶轮叶片振动模态分析,可以深入了解其振动特性,为制定叶轮的设计标准和选用适当材料提供科学依据。
通过实验研究,可以验证和修正分析模型,提高研究的可靠性和准确性。
最终通过改进叶轮叶片材料和结构,可有效地解决叶轮振动问题,提高设备工作的效率和安全性。
【研究方法】本项研究的研究方法主要包括有限元分析法和振动实验。
1.有限元分析法:根据叶轮的几何形状和材料力学特性进行建模,并计算其振动模态和频率响应,分析其振动特性,并优化其叶背材料和结构。
2.振动实验:设计合适的叶轮振动实验台和实验方案,对叶轮在不同转速下进行振动实验,采集实验数据,通过与有限元分析结果进行对比和验证,提高研究的可靠性和准确性。
【预期成果】本项研究预期可以获得以下成果:1.建立叶轮叶片振动模态分析模型,分析其振动特性,并优化其叶背材料和结构。
叶轮动平衡试验报告

试验员:邹定山 审核:袁四林 (印章) 报告日期:
湖北省神珑泵业有限责任公司
动平衡试验报告
设备型号 转子平衡等级 转子径长比 叶轮直径(mm ) 叶轮长度(mm ) 叶轮重量(kg ) 转速(r/min )
YFW-2000
:1
Φ366 50
980
许用偏心距(mm )
许用不平衡力矩()
许用不平衡量(g )
3069
试验标准:GB/T 机械振动 恒态(刚性)转子平衡品质要求 JB/T7255-2007水环真空泵和水环压缩机
试验情况记录
序号 零件图号 试件编号 不平衡量位置 (方位 度 距端面) 去除(加重)不平衡重量(g ) 最终不
平衡重量(g )
结 论
1 2BE1202-0003 YL-001 加重35g 合格 2
2BE1202-0003
YL-002
加重42g
合格
试验结论:按GB/T 机械振动 恒态(刚性)转子平衡品质要求和JB/T7255-2007水环真空泵和水环压缩机
标准要求试验,进行校正配重,最终不平衡重量均在标准范围内,该批叶轮判定为合格。
产品名称:2BE1202叶轮 试验日期: 报告编号:DPH2017-236。
叶轮机原理实验

叶轮机械原理教学实验指导书北京航空航天大学能源与动力工程学院流体机械系二零零六年二月1实验一 平面亚音扩压叶栅实验1.1实验目的1)通过实验使学生熟悉平面叶栅实验设备和实验方法; 2)作出叶栅攻角特性和叶片表面压力分布曲线;3)了解平面叶栅实验在压气机气动设计中的作用和地位。
1.2实验内容1.2.1平面叶栅的攻角特性气流通过平面扩压叶栅后,其方向要发生转折,气流转折角为∆β。
气流通过叶栅损失的大小可用损失系数ω来表示。
∆β和ω随攻角i 和来流马赫数M 1而变化,它们都是i 和M 1的函数。
低速叶栅吹风实验不考虑M 1对叶栅性能的影响,只讨论∆β和ω随攻角i 的变化。
叶栅的攻角特性如图1示。
由图1可以看出,当i 增加时, ∆β开始直线上升,ω几乎不变。
到某一攻角, ∆β达到最大值。
攻角再提高,∆β下降很快,ω急剧增加,这时叶背气流发生严重分离。
在很大的负攻角情况下,气流在叶盆分离。
∆β的大小反映了叶栅的功增压能力,而ω的大小则反映了叶栅有效增压的程度, ω表征气流流经平面叶栅发生的机械能损失,叶栅的效率和ω有直接关系。
压气机设计取max 8.0ββ∆=∆为叶栅名义工作点,把不同几何参数叶栅的名义工作点汇集在一起,即得到平面叶栅的额定特性线,这是压气机气动设计的依据。
1.2.2叶片表面压力分布叶片表面压力分布以无因次压力系数P 表示1*11P P P P P --=式中*1P 、1P 分别为叶栅进口的总压和静压,P 为叶片上任一点的静压。
P为正值说图 1.1 平面叶栅的攻角特性2 明叶片上某点的当地速度低于叶栅进口速度,P 为负值表明当地速度大于叶栅进口速度。
典型的叶片表面压力分布曲线如图2所示,横坐标为弦长百分比。
进行叶片表面压力分布实验时,只测量一个攻角(例如5︒攻角)的叶片表面压力分布。
同时,还可以改变几个攻角(-10︒,10︒,18︒),观察叶片表面压力分布变化情况,特别要注意大攻角时,叶片表面出现严重分离(失速)现象。
涡轮增压柴油机叶轮疲劳仿真及试验

{ u …
图 1 增 压 器 叶 轮 有 限 元 模 型
( 二) 叶轮 强 度计 算及 分 析 在实际 一 I : 作 中, 叶片牢 【 舌 l 在 底 盘上 , 本 次 分 析 对 叶 片象 。 考虑其 在高速 运转下的载荷情
况, 以C AE 软件 为分 析平 台对 叶轮进 行仿 真分析 , 运用 疲劳 理 论可视程 序化 对疲 劳寿命进行 预测 。 最后 以发 动机考核试验 的 试 验结 果对理论分析进 行了验 证, 发现此 型号叶轮疲 劳寿命 满 足发动机 l T作 需求 , 为叶轮 的设计工作 提供理论 依据 。
涡轮 增压 柴 油机 叶轮 疲 劳仿 真及 试 验
口柳 州铁 道 职 业 技 术 学 院 杨 玲 玲
口北汽黑豹 ( 威海 ) 汽车有限公 司 席德明
【 摘
要】 本 文以增压 器叶轮 为研 究对 象, 以满足涡轮 增压
低 周 疲 劳 寿 命 具 有 重 要 意义 。 二、 有 限 元模 型 仿 真计 算
本 文所 研 究 的 p - 轮 材 料 为 锅 合 金 C3 5 5 T 6 1 ,弹 性 模 量
E = 6 . 9 x 1 0 Mp a , 泊松比0 . 3 1 。I 于叶轮 的外形结 构较 为复杂, 本
【 关键 词 】 柴油机 涡轮增压 器 叶轮 疲 劳 史密斯公式 【 中图分 类号 】 G 【 文献标识码 】 A 【 文章编号 】 0 4 5 ( 1 — 9 8 8 9 ( 2 0 1 7 ) 0 5 C 一 0 1 9 0 — 0 3
其 中,△ s 为局部应变 幅值 ,A c t 为局部应力幅 值, £ 为弹性 模量 ,k 为循环强度 系数 ,, l 为循环应变硬化指 数。 此 理论在前人学 者不 断研究试验 的基础上 , 有众 多方 法理
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叶轮机械原理教学实验指导书北京航空航天大学能源与动力工程学院流体机械系二零零六年二月1实验一 平面亚音扩压叶栅实验1.1实验目的1)通过实验使学生熟悉平面叶栅实验设备和实验方法; 2)作出叶栅攻角特性和叶片表面压力分布曲线; 3)了解平面叶栅实验在压气机气动设计中的作用和地位。
1.2实验内容1.2.1平面叶栅的攻角特性气流通过平面扩压叶栅后,其方向要发生转折,气流转折角为∆β。
气流通过叶栅损失的大小可用损失系数ω来表示。
∆β和ω随攻角i 和来流马赫数M 1而变化,它们都是i 和M 1的函数。
低速叶栅吹风实验不考虑M 1对叶栅性能的影响,只讨论∆β和ω随攻角i 的变化。
叶栅的攻角特性如图1示。
由图1可以看出,当i 增加时, ∆β开始直线上升,ω几乎不变。
到某一攻角, ∆β达到最大值。
攻角再提高,∆β下降很快,ω急剧增加,这时叶背气流发生严重分离。
在很大的负攻角情况下,气流在叶盆分离。
∆β的大小反映了叶栅的功增压能力,而ω的大小则反映了叶栅有效增压的程度,ω表征气流流经平面叶栅发生的机械能损失,叶栅的效率和ω有直接关系。
压气机设计取max 8.0ββ∆=∆为叶栅名义工作点,把不同几何参数叶栅的名义工作点汇集在一起,即得到平面叶栅的额定特性线,这是压气机气动设计的依据。
1.2.2叶片表面压力分布叶片表面压力分布以无因次压力系数P 表示1*11P P P P P --=式中*1P 、1P 分别为叶栅进口的总压和静压,P 为叶片上任一点的静压。
P为正值说图 1.1 平面叶栅的攻角特性2明叶片上某点的当地速度低于叶栅进口速度,P 为负值表明当地速度大于叶栅进口速度。
典型的叶片表面压力分布曲线如图2所示,横坐标为弦长百分比。
进行叶片表面压力分布实验时,只测量一个攻角(例如5︒攻角)的叶片表面压力分布。
同时,还可以改变几个攻角(-10︒,10︒,18︒),观察叶片表面压力分布变化情况,特别要注意大攻角时,叶片表面出现严重分离(失速)现象。
当叶片表面出现分离时,分离点后叶栅不再增压,水排上指示水柱高度不变。
1.3实验设备1.3.1叶栅风洞图3表示平面叶栅实验设备示意图图 1.3 平面叶栅实验设备示意图叶栅实验由连续气源供气,气流经过扩压段减速扩压,稳定箱内安装了蜂窝器和阻尼网(钢网),消除旋涡,使气流稳定均匀,再经过维他辛斯基曲线的收敛段,使稳定箱出来的气流均匀膨胀加速,造成叶栅进口截面各点压力、速度都相同的一股均匀气流进入叶栅。
叶栅实验段——由10个叶片组成一排叶栅,叶栅装在圆盘上,转动圆盘可以改变攻角。
测量探针装在三自由度位移机构上。
1.3.2叶栅几何参数实验选用C-4叶型 C-4叶型几何参数:图 1.2 叶片表面压力分布3中弧线 圆弧半径r=138.60mm 弦长 b=60 mm最大绕度 30.3max =f mm , 055.0max==bf f 距前缘距离 30=a mm ,%50==baa 最大厚度 6m a x≈c mm , %10max==b c c 距前缘距离 18=e mm , %30==bee 叶型弯度 ︒=25ϑ 叶型前缘角 ︒=5.121ϕ 叶型前缘角 ︒=5.122ϕ叶栅几何参数:叶型安装角 ︒=5.47y β(与轴线夹角?) 栅距 45=t mm 叶栅稠度 33.1==tbτ 几何进口角 ︒=351k β 几何出口角 ︒=602k β1.3.3测量探针叶栅前用一支装在端壁上的总静压管,测量叶栅进口总压*1P 和静压1P 。
叶栅出口用一支装在位移架上的 总、静、方向组合探针,测量叶栅出口*2P 、2P 和2β。
在中间叶片内装了8根静压管测量叶片表面压力分布. 全部压力的数值在水排上显示(见图4)图 1.4 指示压力的水排41.3.4测温装置在叶栅前装一支镍铬-康铜热电偶,通过UJ36直流电位差计测量出栅前的气流温度。
1.4实验步骤1.4.1开车前的准备在进行实验以前,同学们必须阅读实验说明书,明确实验目的、方法和步骤。
检查测量探针是否堵塞,然后把探针放在叶栅通道叶高中部,离叶栅前缘及后缘一个栅距位置上进行测量。
为保证测准叶栅出口气流方向,还应检查叶栅出口探针是否对准零位。
转动圆盘,把叶栅转到实验的第一个功角位置。
参加实验者,明确分工,准备好记录纸和笔。
1.4.2开车实验指导教师检查准备情况,符合要求后即可启动40千瓦罗茨鼓风机,气流连续不断进入叶栅风洞,这时将叶栅前探针调到对准气流方向,并固定紧。
检查叶栅是否有漏气情况,叶栅工作正常方能读取数据.1.4.3数据测量叶栅工作正常后,即可读取数据,对给定攻角,记录叶栅前气流总压*1P 和静压1P 。
测量叶栅出口气流总压*1P ,静压1P 和方向2β 。
转动探针,水排上指示方向管两孔液面高度相同时,才可以从位移机构的标尺上读取出口气流角2β ,由于叶栅出口气流不均匀,沿栅距测量4个点取算术平均。
改变攻角,重复测量上面的参数,至少要作5-6个攻角,方能画出一条攻角特性曲线。
测量5︒攻角的压力分布。
再改变几个攻角,观察圆盘上压力分布的变化,注意大攻角时叶片上出现的分离现象。
记录某一攻角(如5︒)栅前总温*1T ,与测量的总压*1P 和静压1P 计算马赫数1M 和雷诺数Re 。
1.4.4停车实验完毕,检查数据齐全后,即可停车。
停车后整理好实验间,并记录好当天的大气压数值。
1.5实验报告1.5.1原始数据记录大气压力:P=大气栅前气流温度:*1T=表1.15表 1.2表1.3671.5.2数据整理及回答问题1)叶栅进口气流角 i k -=11ββ (度)(表1.2) 2)落后角22ββδ-=k (度)(表1.2) 3)气流转折角12βββ-=∆ (度)(表1.2) 4)计算︒5攻角栅前马赫数 M 1,由*11P P =)(1M π查气动函数表可得M 15)计算总压恢复系数=σ*1*2P P (表1.2)6)计算叶栅损失系数1*1*2*1P P PP --=ϖ(表1.2)7)计算︒5攻角栅前雷诺数μρbW R e 11=式中μ—— 空气粘性系数,其值为1.789⨯105帕/秒b —— 叶片弦长,单位米1ρ—— 栅前气流的密度W 1 —— 栅前气流的速度8)画出叶栅的攻角特性曲线1()f i β∆=,2()f i ϖ=9)画出叶片表面的压力分布曲线。
∆和ω随i变化的规律及原因10)分析β11)说明叶栅攻角特性与额定特性的联系与区别。
8实验二压气机性能实验2.1实验目的1)掌握轴流压气机内流动、加功增压原理和特性;2)熟悉压气机气动参数测量和计算方法。
2.2实验内容2.2.1性能测试中的气动参数测量与速度三角形一台压气机在设计完成后,组装到核心机之前一定要经过部件试验的验证。
达到设计指标的才能进行组装。
这部分试验内容称之为压气机的性能测试。
其中最主要的性能参数集中反映在流量、压比和效率这几个参数上。
为了能够绘制速度三角形,本次试验要求在设计和近失速这两个特征状态下,测量如下气动参数:流量管静压、转子进出口外壁静压、静子出口外壁静压、转子进出口和静子出口平均半径处的总压、转子出口平均半径处的气流偏角以及其它必要的辅助参数。
2.2.2额定折合转速下压气机特性曲线压气机的性能用特性曲线来表示。
对于高速压气机,通常的特性曲线图为流量-总压比图和流量-效率图。
但对于低速压气机,其横坐标则常用流量系数来表示,而压比可用压升或压升系数来表示。
试验时首先要在流量全开的情况下将转速开至待测转速。
待转速稳定后逐渐减小排气阀关度,通过减小排气面积来提高反压,从而得到同一转速下不同流量点的特性。
当流量减小到一定值时就会发生失速或喘振,此时应退出失速或喘振状态。
将同一转速下的这些测点连接起来就成为一条特性线。
如需完整的特性图,还应返回大流量状态,然后开至其它转速,重复这个过程。
图2.1为某低速压气机额定转速下的特性曲线示意图。
0.200.250.300.350.400.450.500.550.600.650.70∆p/.5ρum2ca/um0.200.250.300.350.400.450.500.550.600.650.701.0101.0121.0141.016πca/um0.750.800.850.90η图2.1 压气机特性曲线9图 2.2 压气机气动力学实验台10112.3实验设备2.3.1压气机实验台如图2.2所示,实验台为一排动叶和一排静叶组成的单级轴流压气机,可增加叶片排数,扩展为双级相同级或三级相同级。
实验台可移动,压气机进口流场均匀,空气流量可微调。
气流通道外径500mm ,内径375mm (轮毂比0.75),通道平直,可改变叶片安装角和动静叶排间轴向间隙。
额定转速2400转/分,最高转速3000转/分,可调转速,转速稳定性2转/分。
2.3.2图2.3为本压气机实验台的配套数据采集系统。
该系统由计算机控制数据采集处理,可测气流参数:空气流量,动叶进口、动静叶排间和静叶出口三个截面上外壁气流静压和气流总压、静压、速度及偏角沿叶高分布,级温升。
流量测量精度1%,压升(或压比)测量精度1%,效率测量精度3%。
气动参数的测点位置详见图2.2。
2.4实验步骤1)根据当时的大气温度0T ,算出换算转速2400转/分时的实际转速,启动后平缓加速到该转速;15.28824000T n ⋅=转/分;运行过程中,视大气温度变化,随时修正转速;2)按下列排气阀关度次序逐一测量各流量状态下的各项参数: 阀门关度(mm):12、22、30、37、42、45、48、49、50、60、70、50、42、37、303)测量参数:(1) 流量管静压0P (表压);12(2) 转子进口、转子出口和静子出口三个截面外壁气流静压1P (表压)、2P (表压)和3P (表压);(3) 转子进口、转子出口和静子出口三个截面平均半径处气流总压*1P (表压)、*2P (表压)、*3P (表压)和转子出口气流偏角(相对于轴线)2β;(4) 转子进口总温*1T 和静子出口与转子进口总温差*T ∆2.5实验报告2.5.1原始数据记录1)填写表2.1测量参数2)计算不同阀门关度下的各项性能参数 (可按不可压流计算,填写表2.1性能参数)根据进气总温(同大气温度T 大气,也同转子进口总温*1T )、进气总压(同大气压力P 大气)和流量管壁面静压0P 先算出流量管内空气轴向速度,再推算出压气机内轴向速度a c 和轴向速度系数(流量系数)m a u c /。
a A c A =,其中:ρ 空气密度=3/P kg m RT 大气大气;P 大气、0P (表压),Pa ; *1T T =大气,K ;R 气体常数,287.05 )/(K kg J ⋅ 0A 流量管通道面积,0.10124 2mA 压气机内通道面积,0.085903 2mm u 转子平均半径切线速度,33.322 s m /;级静压升31p P P ∆=-和静压升系数21/2m p u ρ∆; 级静压比31P P P P π+=+大气大气; 基于静压比的级效率1**1(1)/k kT T ηπ-=-∆,k 可取1.40表2.1132.5.2数据整理及回答问题1)画出:设计状态和近失速状态转子进出口平均半径速度三角形;级特性曲线。