飞机发动机喘振的预防措施探析
发动机喘振故障的形成原因及防范措施(正式)
编订：__________________单位：__________________时间：__________________发动机喘振故障的形成原因及防范措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-4642-29 发动机喘振故障的形成原因及防范措施(正式)使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。
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摘要：涡轴8系列发动机为自由涡轮式的涡轮轴发动机，具有性能比较先进，尺寸小，重量轻，结构简单，工作可靠，使用维护方便的特点。
发动机的压气机由一级跨音轴流压气机和一级超音离心压气机组成的混合式压气机，具有结构简单、重量轻、增压比高、性能平稳的特点。
本文根据发动机的压气机工作原理分析喘振的原因并提出维护建议及防止喘振的措施。
关键词：发动机喘振空气压力故障1失速与喘振的概述工作叶轮进口处相对失速的方向与叶片弦线之间的夹角叫做攻角。
影响攻角的因素有两个：一是转速，另一个是工作叶轮进口处的绝对速度（包括大小和方向）。
在攻角过大的情况下，会使气流在叶背处发生分离，这种现象叫做失速。
失速区九朝着与叶片旋转方向相反的方向移动。
这种移动失速比周围速度要小，所以站在绝对坐标系上观察时，失速区以较低的转速与压气机叶轮做同方向的旋转运动，称为旋转失速。
2发动机内部空气系统发动机工作时，外界空气经直升机上的进气道流入压气机，首先在轴流压气机中得到压缩，然后再进入离心压气机被进一步压缩。
航空发动机喘振故障分析
航空发动机喘振故障分析摘要：本文简要介绍了航空发动机喘振的概念和原理，分析了发动机喘振的机理和诱发因素。
通过介绍发动机喘振的主要特征，在分析压气机喘振因素的基础上，提出了中间级放气是一种结构简单、可操作性强的防喘振措施。
同时，多转子发动机具有工作范围广、效率高、不易喘振、适应性好、启动方便等优点，在航空发动机中得到了广泛应用。
总之，要有效地预防和控制发动机喘振问题，必须认真分析原因并采取相应的解决措施。
只有这样才能可靠地保证发动机组的长期稳定运行。
关键词：发动机；喘振；损伤；故障分析；措施1、前言发动机喘振会对航空发动机的运行造成严重危害，是其运行过程中的一种异常状态。
为了保障发动机稳定工作，本文详细论述了发动机喘振的机理和现象。
并就如何控制和预防发动机喘振故障提出了一系列措施和建议，以保证发动机的正常运行。
同时为了提高发动机的效率，保证人员的安全，提高设备操作性，必须采取必要的防喘振措施，以保障发动机的稳定运行。
2、基本概念2.1发动机简介发动机叶轮叶片的前部大多是弯曲的，称为导向轮。
利用快速旋转的叶片增加空气压力,它将气体导入工作叶轮，以减少气流的冲击损失。
小型增压器的发动机叶轮一般由导向轮和工作叶轮组成，在发动机叶轮出口设置扩散器，将叶轮内气体的动能转化为压力。
发动机壳体上一般设有进气口和出气口，进气口一般沿轴向布置，通流部分略有减小，以减小进口阻力，排气口一般设计成蜗杆形状的圆周扩张流道，使高速气流不断扩张，提高了增压器的整体效率。
发动机由涡轮驱动，其主要性能参数为：转速、流量、空气流量、增压比。
2.2喘振现象及判断发动机一旦发生喘振，音调会变低而沉闷，导致设备振动增大，主要表现为压力高、流量波动大。
发动机出口压力和流量波动大，转速不稳定，气压突然下降。
发动机排气温度升高，导致温度过高。
喘振严重时，气流阻断，发动机会熄火停机。
发动机一旦进入喘振状态，首先会引起发动机强烈的机械振动和端部过热，在很短的时间内会对设备部件造成严重损坏。
发动机喘振故障的形成原因及防范措施
发动机喘振故障的形成原因及防范措施姓名：XXX部门：XXX日期：XXX发动机喘振故障的形成原因及防范措施摘要：涡轴8系列发动机为自由涡轮式的涡轮轴发动机，具有性能比较先进，尺寸小，重量轻，结构简单，工作可靠，使用维护方便的特点。
发动机的压气机由一级跨音轴流压气机和一级超音离心压气机组成的混合式压气机，具有结构简单、重量轻、增压比高、性能平稳的特点。
本文根据发动机的压气机工作原理分析喘振的原因并提出维护建议及防止喘振的措施。
关键词：发动机喘振空气压力故障1失速与喘振的概述工作叶轮进口处相对失速的方向与叶片弦线之间的夹角叫做攻角。
影响攻角的因素有两个：一是转速，另一个是工作叶轮进口处的绝对速度（包括大小和方向）。
在攻角过大的情况下，会使气流在叶背处发生分离，这种现象叫做失速。
失速区九朝着与叶片旋转方向相反的方向移动。
这种移动失速比周围速度要小，所以站在绝对坐标系上观察时，失速区以较低的转速与压气机叶轮做同方向的旋转运动，称为旋转失速。
2发动机内部空气系统发动机工作时，外界空气经直升机上的进气道流入压气机，首先在轴流压气机中得到压缩，然后再进入离心压气机被进一步压缩。
压缩后的高压空气进入燃烧室，与燃油混合燃烧，生成高压高温的燃气。
从燃烧室出来的燃气流向涡轮，首先在燃气发生器涡轮中膨胀做功，带动压气机工作；然后燃气进入自由涡轮中进一步膨胀做功，从而向外提供功率，驱动直升机旋翼等工作。
2.1篦齿（或称迷宫）封严装置的密封原理。
篦齿封严装置（或称第 2 页共 6 页迷宫封严装置）是利用篦齿前后空气的压差来达到密封目的。
增压空气从压力高的一侧通过篦齿装置很小的间隙流向压力低的一侧，空气的流量被限制得尽可能小，而且始终沿从压力高到压力低的方向流动，如此，压力较低的那一侧（例如滑油腔）就被空气密封，滑油不能从篦齿处泄出。
2.2发动机前部的内部空气流路。
引用轴流压气机后的压缩空气（p1′），用于压气机前后轴承篦齿封严装置的密封。
涡轮发动机喘振分析及预防措施
涡轮发动机喘振分析及预防措施本页仅作为文档封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March中国民用航空飞行学院高等教育自学考试毕业论文论题涡轮发动机喘振分析及预防措施姓名王强专业航空维修工程管理准考证号 0108指导教师杜英杰完成日期 2012年6月16日中国民用航空飞行学院涡轮发动机喘振分析及预防措施摘要发动机是飞机的心脏，发动机的正常运转保证了飞机的安全。
发动机的喘振是发动机的所有故障中最有危害性的一个。
现就从喘振的形成，发生的条件，预防措施及使用维护中注意的事项做以下浅析。
压气机喘振是气流沿压气机轴线方向发生的低频率，高振幅的震荡现象。
这种低频率高振幅的气流振荡是一种很大的激振力来源，它会导致发动机机件的强烈机械振动和热端超温，并在很短的时间内造成机件的严重损坏，所以在任何状态下都不允许压气机进入喘振区工作。
喘振时的现象是：发动机的声音由尖哨转变为低沉；发动机的振动加大；压气机出口总压和流量大幅度的波动；转速不稳定，推力突然下降并且有大幅度的波动；发动机的排气温度升高，造成超温；严重时会发生放炮，气流中断而发生熄火停车。
因此，一旦发生上述现象，必须立即采取措施，使压气机退出喘振工作状态。
关键词：涡轮发动机；喘振；超温；预防措施；Abstract：The engine is the heart of the plane’s engines ensures the normal operation of the security. The engine surge is the engine of the most dangerous of all faults. Now from the formation of the surge, the change in condition, the preventive measures and use maintenance notices do the following analyzed.Air compressor surge is along the axis of the compressor happened low frequency and high amplitude the oscillation of the phenomenon. This kind of low frequency oscillation amplitude of high flow is a big shock source; it can lead to engine parts of strong mechanical vibration and hot end of overheating, and in a very short period of time cause serious damage to illustrate, so in any state are not allowed into the compressor surge area work.Surge is the phenomenon: the voice of the engine by whistle into deep pointed; The engine vibration increase; Compressor export total pressure and flow of the fluctuation of greatly; Speed is not stable, thrust down and suddenly there is a big wave; The engine exhaust temperature, cause overheating; Serious while happens, the air of interrupts occurred parking stall.Therefore, once the occurrence of the above phenomenon, must take immediate measures to make the compressor exit surge working state.目录摘要 ................................................................ 错误!未定义书签。
航空发动机的喘振
11级航空发动机
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一、喘振的概述
概述 航空发动机是飞机的心脏, 而发动机的喘振问题一直制约着涡轮发 动机的发展, 影响发动机的性能, 甚至造成发动机的严重损坏，是 发动机的所有故障中最有危害性的一个，是对民用客机安全以及 整个航空事业发展的巨大威胁。
•飞机发动机喘振是指发动机压气机的喘振 定义
3.压气机转子叶片的处理。沿着压气机转子叶片轴向倾斜开缝。倾斜缝平 行于轴线方向且向转动方向倾斜。倾斜缝位于转子叶片中部且占叶片弦长 的50%。实验表明, 经此处理可使发动机喘振裕度从8% 增加到17% 。
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喘振的预防和控制
通过设计喘振控制系统来防止喘振的发生
1.压气机中间级放气。转速低于设计转速时的喘振现象, 是由于压气机前几 级流量系数减少过多引起的。因此在压气机中间级的机匣上开一圈放气孔, 用放气活门控制, 使部分空气由此孔向外排出, 可增加前几级空气流量, 避免 喘振。
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喘振的预防和控制
其它防喘措施
4、压气机可变进口通道面积 5、机匣处理 6、控制供油规律 7、正确操作, 精心维护发动机
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谢谢
.ห้องสมุดไป่ตู้
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喘振的发生机理
喘振的分析
C①a ——空气的轴向分速度;C①——空气的绝对速度，u——压气机叶 轮的圆周速度;ω①—空气对压气机叶轮的相对速度; i —攻角。
流量系数
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喘振的发生机理
正常工作状态
C①a = C①a这时气流相对速度方向与叶轮的叶片前缘方向 基本一致攻角为零(i=0),不会出现气流分离现象。
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喘振的发生机理
非工作状态1
不 会 发 生 喘 振
C①a > C①a此时相对气流的方向偏离了叶片前缘的方向。 这时,气流将冲向叶 片凸面(背面) ,形成负攻角( i < 0)。 如果负攻角较大, 则在叶片的凹面将出现 涡流, 发生气流分离现象,如图1( c)。
直升机的发动机喘振的分析及处理方法探讨
直升机的发动机喘振的分析及处理方法探讨作者：李斌来源：《科技创新导报》2017年第36期摘要：在直升机检修维护工作中，时常会遇到发动机喘振问题。
根据实践工作经验，本文结合直升机发动机喘振故障实例，对直升机发动机工作原理和喘振机理展开了分析，并通过确认喘振原因提出了相应处理方法。
从分析结果来看，直升机发动机喘振与发动机排气口与进气口距离过近造成的压气机进气口温度不均和活门排气量不足有关，通过优化改造发动机排气结构，能够有效排除发动机喘振故障。
关键词：直升机涡轮轴发动机喘振故障压气机中图分类号：V26 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）12（c）-0017-03在直升机设计和使用阶段，发动机性能好坏至关重要，将直接影响直升机飞行安全。
所以在直升机检修维护的过程中，还要加强对直升机发动机故障的有效防治，以免直升机出现安全问题。
而喘振现象为发动机常见故障，因此还应加强对直升机发动机的喘振分析，以便结合喘振原因采取有效的处理方法，实现对发动机喘振问题的有效预防，为直升机飞行安全提供更多保障。
1 直升机的发动机喘振现象某型号发动机为自由涡轮式涡轮轴发动机，其采用的压气机为混合式压气机，由跨音轴流压气机和超音离心压气机构成。
发动机本身结构较为简单，并且体积较小，性能稳定，能够为直升机使用维护提供便利。
但在直升机试飞初期，发动机多次出现喘振现象，产生类似“嘭”的放炮声，涡轮间温度大幅度上升，扭矩明显下降，同时伴随着燃气及动力涡轮转速等参数变化。
在发动机喘振期间，直升机机身振动并未发生较大变化，发动机喘振幅度轻微，持续时间在1～5sec之间。
而直升机发动机喘振意味压气机工作不稳，其导流叶片与工作叶片间产生了气体分离问题，进而造成发动机内部空气流路产生空气振动。
在此期间，由于发动机内部气流压力和速度迅速变化，空气将从进气装置喷射出来，造成压气机内空气压力不足，燃气涡轮燃烧不稳，叶片及发动机将伴随气体温度升高而发生抖振，并发出异常声音。
直升机发动机喘振分析与处置
总第 1 56 期 2008年第4期
直 升机技 术 HELI COFI ' ER TECHNI QUE
起仃÷变化，吖上升，以及压气机转速Ng下降时， 均易导致压气机工作点向喘振边界移动。为避免喘
振发 生， 应改善 压气 机入口 的压力 、温 度分布 ，或 者
在发动机上采用压气机中间级放气等措施。
=常 数
3 喘振的机理
发动机喘振是压气机内气流分离、阻塞导致的 气流沿压气机轴线方向发生的低频率高振幅的一种 振荡现象。喘振时压气机出口总压脉动很大，流量 和速 度也 出现大 幅度 的脉动 ，严重 时， 经常引 起发 动 机熄 火， 还产 生强烈 的机 械振 动， 对发动 机的 安全 工 作有严 重威胁。 喘振时伴 有声调低 沉的类似 放炮 声。 当出 现这 种情况 时， 应立 即退 出喘振 区， 以免 导 致严重 的事故发 生。
气121温度分 布进 行测 试，结 果表 明存在 进气 温度 畸变。 经改 迸发 动机排 气系 统设计 后， 喘振 问题得 以解 决。
本文 从发动 机喘振 故障现 象、产 生故障 的原因 、对纠 正措施 以及最 后的试 飞验证 结果进 行了综 合论述 。
关键词直升机；发动机；喘振分析
中图分类号： V231
喘振 点 ∞
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航空燃气涡轮发动机喘振问题分析
航空燃气涡轮发动机喘振问题分析学生：刘哲指导老师：周长春摘要随着我国民航的迅速发展,飞机的数量和种类越来越多,对飞行安全的要求更高,发动机的好坏是保证飞行安全的关键,发动机出问题,直接影响到整个飞行安全,本文通过分析喘振对发动机使用性能及发动机经济性能方面的影响,指出了发动机喘振形成的根本原因,喘振的形成及喘振对飞机的危害,并指出这些影响在飞行中的实际意义和避免喘振的措施。
关键词:发动机；喘振;气流分离;防喘；综述英文摘要:引言1903年12月7日“飞行者”1号,成功载入动力飞行,随着飞机广泛应用在军事、运输领域,航空工业尤其是民用航空业得到迅速发展,人们对飞机的性能也提出了更高的要求,如战斗机较高的机动性能,民用飞机较好的经济性及可靠性等。
飞机性能的提高，在很大程度上取决动力装置的发展，人们需要推力更大，速度、高度性能更好的动力装置。
实践证明。
燃气涡轮发动机能够满足这些要求。
发动机是现代飞机重要的组成部分，发动机的工作对飞机的飞行安全和效益起着决定性的作用，所以装在航线运输机上的燃气涡轮发动机应满足下列基本性能要求：1 发动机推力大，重量轻。
在发动机重量一定时，发动机发出尽可能大的推力，尤其是是起飞推力，可有效改善飞机的起飞、复飞及爬升性能。
2 发动机燃油消耗率低。
在一定的飞行条件下，发动机燃油消耗率越低，发动机工作效率越高，经济性越好；同时油耗越低，航线飞行载油量可相对减小，从而降低运行成本。
3 发动机应具有良好的高空性能和速度性能。
一方面，飞机应能爬升到11，000米左右，因随着高度上升，大气温度降低，可提高发动机的工作效率，改善发动机的经济性，同时，在平流层飞行，气象条件较稳定，增加了飞机安全性和舒适性；另一方面，在确保发动机的工作效率条件下，尽可能提高飞行速度，可缩短飞行时间，目前，高涵道涡扇发动机能确保飞机在高亚音速范围飞行。
4 发动机结构尺寸要小。
发动机的结构尺寸主要是指发动机的迎风面积和长度，适应缩小发动机结构尺寸可减小发动机飞行阻力，减轻发动机重量。
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解 决 办 法 ： 取 合 适 的主 、 油 路 节 流 嘴 ， 选 副 降低 切油 过程 发 动机 供 油量 脉动 ， 高燃 烧 品质 。 提
２． ２
，
升 压 限 制器 投入 工作 点对 防 喘切 油 的影 响
小， 而供 油 量 却几 乎 保 持 不变 。这 样 ， 燃烧 室 中 的单
升 压 限制 器 和 流 量分 配器 共 同工作 ，按 在下降 ， 可能导致发
动机 富 油熄火 。
过 对 有关 发 射 武 器 引起 压 气 机 失速 喘振 的试 验 数 据
分 析 之后 ，一 般 认 为 引起 压 气 机失 速 喘 振 的 主要 原 因 ， 于发 射 武 器 时进 人 发 动机 的空气 质 量 、 量 减 在 流
１ 战 斗机 发射 武 器 时发 动 机 喘振 采 取 的 措 施
当战 斗机 发射 武器 时 ， 根 据 当时的飞行 状 态 和 应 武器种类 及其在 飞机 的位 置的不 同情况 ，预先控 制发 动机 （ 推进 系统 ） 关 的可调 机构 ， 时提 高发 动 机 的 有 短
喘振裕度 ， 防止发 动机 的喘振 、 火 和空 中停车 。 熄 国 内外 的研 究结 果 表 明 ， 当飞 机 发射 武 器 时 ， 发 动机 可 能 采 取 的预 防措 施有 ：合 理 的设 计 武器 的布 局 ； 取措 施 减 少尾 喷 燃 气 射 流直 接 进人 发 动 机 ； 采 在
位 加热 量 就显得 过 大 。尽 管 压气 机进 口流量 减小 了 ， 研制的 ， 其部 分 部 件 特性 和参 数 有所 变 化 ， 力 有 所 但 由于燃烧室 出口温度提高 ，仍然会造成涡轮导 向 推 使 增 加 。而其 控 制器 （ 节 器 ） 调 基本 上 还 沿用 已有 的 控 器 严重 堵 塞 。这种 严重堵 塞 ， 压气 机各 级气 流 冲角 加 大 ， 有 的级 间匹 配关 系遭 到破 坏 ， 而 导致 压 气 原 从 制 器 。 由于 其 推力 有 所 增 加 ， 然燃 油 流量 要 增 加 ， 必
《 备制 造技术 ）Ｏ １ 装 ） ｌ 年第 ２期 ２
飞 机 发 动 机 喘振 的预 防措 施 探 析
于 向财 ， 唐岩 辉 ， 帅 方
（ 海军 飞行 学 院 ， 宁 葫 芦 岛 １５０ ） 辽 ２ ０ １
摘 要 ： 析 了战 斗机 在 发 射 武 器 和 飞行 过 程 中 ， 防发 动机 喘振 的 具 体措 施 ， 讨 了预 防喘 调 节 器各 结 构 尺 寸对 发 动 分 预 探
喘作 用 。
系 统 性 能会 在 一定 程 度 上 变 化 ，从 而 带来 原 防 喘 工 作 装 置工 作 不 正 常 ， 不 到应 有 的 防 喘效果 ， 发 动 达 对
机 稳 定工 作 非 常 不利 。这 就 需要 深 入 分析 防 喘 装 置 ２ 飞 行 过 程 中发 动 机 喘 振 采 取 的 措 施
某 飞 机 发 动机 是 在 已 有发 动 机 基础 上 经 过 改 进
主副 油路 压 力 也会 有 所 增 加 ， 应 的 主燃 油调 节 器 、 相 防喘装 置 等 相 关部 件 ， 会 偏 离 原来 使 用 的工 作 点 ， 都
机 失速 喘振 。减 少 供油 量 ， 能消 除和 减轻 这种 堵 塞程 度 ， 复 各 级 的正 常 流通 能力 ， 恢 因而 能 起 到抑 喘 、 防
过程 燃 油 压 力 的变 化 作为 标 准 ， 取 合适 的 主 、 油 选 副 路节 流嘴 直 径 ，可 以有效 地 降 低 系统 的燃 油 压力 脉
动 。 防喘 装 置切 油 异 常 的主 要 原 因 ， 主 、 油路 节 是 副 流 嘴尺 寸 选 择不 当 ， 导致 切 油 时燃 油 压力 脉 动 ， 引起
收 稿 日期 ：０ ０ １－ ２ ２ １— １ １ 作 者 简 介 ： 向 财 （ ９ ９ ） 男 ， 宁 东 港 人 ， 师 ， 士 ， 究 方 向 为航 空 发 动 机 教 学 与 研 究 。 于 １７ 一 ， 辽 讲 学 研
机防喘的影响 ， 并给 出了防喘装置改进设计 的具体意见 ， 究 了升压 限制 器的结构参数与 系统防喘切 油过程的关 系。 研
关 键 词 ： 机 ； 动 机 ； 振 ； 喘 飞 发 喘 防
中图 分 类 号 ： ２ Ｖ３
文献 标 识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ：６ ２ ５ ５ （ ０ ）２ ０ １ － ２ １ ７ — ４ Ｘ ２ １ ０ — ０ ０ １ ９
进气 道 上 安装 防喘 气 门或 给进 气道 喷水 ，降低 进 入
发动机的燃气温度 ； 给燃烧室补氧 ； 调节压气机 导向 叶 片和尾 喷 口面 积 ； 强制 性地 减 少供 油量 ， 等 。 等
在 上 述 预 防措 施 中 ， 减少 供 油量 是最 有效 的 。通
燃 烧 室 燃 烧效 率 下 降 ， 至导 致 爆 燃 等现 象 ； 甚 以及 由 于燃 烧 品 质 较差 ， 导致 发 动机 转 速 下 降过 多 ， 在燃 油
工 作 过程 及 性 能 ，通 过 对 原 有 防喘 装 置进 行 参 数 调 整、 改进 设 计等 措施 ， 其具 备 良好 的防喘振 效果 。 使
航 空 发 动机 在 使 用 中 ， 由于 内部 原 因 或外 来 因 素 的影 响 ， 压气 机 通 道 中气 流受 到扰 动 ， 能 引起 压 可 气 机失 速 和喘 振等 气 动 不稳 定 工 作状 态 。发 动机 防 喘 系统 接 受 防喘盒 发 来 的脉 冲信 号 ，实 现 脉 冲式 中
断 和恢 复 发 动机 的主 燃烧 室 供 油 ，以清 除 发 动机 的 喘振 状 态 。通过 研究 ， 可从 如下 方面 预 防喘 振 ： ２１ 副油 路节 流 嘴直径 （ 降 ） 调 节器 的影 响・ ． 压 对主
防喘 调 节器 主 、 副油 路节 流 嘴 的选 取 ， 以切 油 应