Лопатки Помпаж

П о м п а ж. При работе турбокомпрессорных машин на сеть могут возникнуть неустойчивые режимы, сопровождающиеся появлением колебаний производительности, давления и величины потребляемой компрессором мощности. Эти явления называют помпажом. Они сопровождаются большим шумом и вызывают вибрацию лопаток, период колебаний которых может совпадать с периодом их собственных колебаний. В этом случае усилия в лопатках могут достигнуть разрушающих значений. Помпаж может возникнуть и при малых производительностях, когда возникает срыв потока сжимаемой жидкости с лопаток из-за изменения углов входа рабочего тела на них и его выхода из них. В ступени в этом случае перестает создаваться требуемое давление. Возможность появления помпажа можно установить при рассмотрении, например, характеристики Q—р вентилятора и сети, на которую он работает. На рис. 33-22 изображена седлообразная характеристика А—Б—В—Г— Д вентилятора и на нее нанесена характеристика сети для двух режимов [c.411]

Пуск агрегата из горячего состояния (после кратковременных остановок) должен осуществляться особенно внимательно, так как при этом возможен переход работы осевого компрессора на неустойчивый режим. Помпаж осевого компрессора возможен при частоте вращения ротора 1800—2000 об/мин или при низком давлении (не выше 20 кПа) воздуха на выходе из него. При малой частоте вращения осевой компрессор будет подавать малое количество воздуха, что может привести к повышению температуры продуктов сгорания перед лопатками ТВД, что приведет к аварийной остановке агрегата. [c.242]

При дросселировании подачи топлива в камеры сгорания линия ОБ рабочих режимов компрессора низкого давления одновального ТРД будет протекать полого, стремясь к границе помпажа это объясняется возрастанием углов атаки на лопатках первых ступеней компрессора (т. е. каскада низкого давления). Линия же рабочих режимов компрессора высокого давления ОБ ) одновального ТРД будет протекать круто, стремясь на малых оборотах перейти в область режимов запирания (так называемых турбинных режимов). [c.34]

Экспериментальные исследования помпажа в осевых компрессорах на протяжении последних 10—15 лет позволили выявить некоторые новые закономерности. Было обнаружено два различных вида помпажа. Первый из них, называемый иногда прогрессивным помпажом, характерен образованием вихревой зоны, распространяющейся лишь на часть лопатки компрессора по ее высоте и, следовательно, охватывающей лишь часть кольцевого сечения потока. Второй, называемый полным помпажом, распространяется на все кольцевое сечение потока от основания лопатки до ее вершины. [c.153]

Прогрессивный помпаж возникает в ступенях с малым втулочным отношением ( длинные лопатки), когда [c.153]

Полный помпаж наступает при относительно большом втулочном отношении, когда углы атаки потока вдоль лопатки мало изменяются. Он может возникнуть из прогрессивного при дальнейшем значительном уменьшении расхода, когда срывы потока распространяются на всю высоту лопатки. [c.153]

Нагнетатель работает с малым расходом воздуха. Треугольник скоростей имеет вид, представленный на рис. 9, т. е. удар происходит о вогнутую часть лопатки. Этот случай является более неблагоприятным, так как срыв, начавшийся на спинке лопатки, может вызвать неустойчивую работу нагнетателя — явление, известное под названием помпажа нагнетателя. [c.36]

Помпаж —это колебания расхода и давления во всем тракте ГТУ иногда с полным срывом потока и выбросом сжатого воздуха на вход в компрессор. Он возникает в тех случаях, когда на выходе из компрессора расход сокращается или давление воздуха возрастает до значе 1ия, при котором устойчивость работы компрессора нарушается. Непосредственной причиной помпажа является нерасчетное обтекание воздухом лопаточных венцов компрессора (увеличение углов атаки) и развитие вследствие этого срывных явлений на лопатках. Частоты и амплитуды колебаний давления и расхода воздуха определяются акустическими характеристиками ГТУ протяженностью, площадями сечений и объемами воздухозаборного тракта и тракта от компрессора к турбине. [c.165]

С уменьшением производительности лопаточного компрессора давление воздуха (напор) растет до некоторого максимума. Дальнейшее уменьшение производительности вначале приводит к некоторому снижению давления сжатого воздуха, а затем наступает так называемый помпаж, т. е. процесс вихревого движения воздуха на лопатках с отрывом струи воздуха от их поверхности. Помпаж сопровождается сильным шумом и ударами воздуха в компрессорах. Производительность его при этом резко падает. Г0 недопустимый режим работы. [c.201]

Помпаж происходит вследствие ударного набегания потока газа на лопатки при отклонении направления его скорости от расчетного. Это вызывает завихрение потока и дополнительные потери. [c.517]

Если угол атаки ац возрастает до значений, превышающих угол а р, то вследствие изменения знака производной d y da работа Ьа станет положительной. Это означает, что положение статического равновесия неустойчиво — аэродинамические силы раскачивают лопатку. Такое положение может возникнуть в компрессоре при существенном уменьшении расхода воздуха через ступень, когда возникает явление помпажа. Следовательно, при [c.279]

Полученные в результате приведенного расчета значения давления наддува и расхода воздуха должны удовлетворять как по степени повышения давления, так и по расходу — условию запаса по сравнению с линией помпажа компрессора. Коэффициент запаса должен быть не менее 10—15%. В противном случае загрязнение газовоздушного тракта приведет к возникновению помпажных режимов — зон срыва потоков на лопатках и высокочастотных колебаний, приводящих к их разрушению. [c.233]

Однако несмотря на данные рекомендации спустя некоторое время в 1996 году при выполнении рейса самолетом Ту-154Б № 85212 по маршруту Домодедово-Пермь на исполнительном старте в а/п вылета после вывода двигателей на взлетный режим произошел помпаж двигателя НК-8-2у "3-й СУ". Помпаж сопровождался скачкообразными изменениями температуры газов от 550 до 610 ° С и снижением оборотов. Двигатели были переведены на режим малого газа, в процессе перевода сработала сигнализация "Остапов Т газов" двигателя "3-й СУ". Двигатель был выключен стоп-краном. Система пожаротушения не была эффективна. Самолет перегнали на базу с неработающим двигателем "3-й СУ" для расследования инцидента на базе. Оно показало, что отказ двигателя "3-й СУ" произошел вследствие его внутреннего разрушения. На лопатках компрессора имели место многочисленные забоины, отсутствовало 2/3 одной ра- [c.598]

За это время наиболее серьезными авариями были вибрационные поломки трех лопаток первой и второй ступеней компрессора, связанные с его помпажом. Лопатки и их замки были усилены, а характеристики машины несколько изменены, после чего неполадок больше не наблюдалось. Ротор турбины и уплотнения турбогруппы находились в хорошем состоянии. [c.101]

Воздух сжимается в 14-ступенчатом компрессоре со степенью повышения давления 4. Расход воздуха через компрессор равен 65,1 кг сек. Из компрессора воздух поступает в четыре камеры сгорания, расположенные вокруг турбокомпрессорной группы параллельно валу (рис. 5-36). Ротор компрессорной турбины соединен с ротором компрессора длинным гибким промежуточным валом, который жестко крепится к фланцам валов компрессора и турбины. Скорость вращения вала турбокомпрессорной группы равна 4400 об1мин. За четвертой ступенью компрессора установлен клапан, который может управляться вручную или двигателем. Этот клапан служит для предотвращения помпажа во время пуска установки. Рабочие лопатки компрессора П-образным хвостом насаживаются на диски и крепятся к нему заклепками. Ротор компрессора состоит из ступенчатого вала, на который насажены 15 дисков из хромомолибденовой стали. Четырнадцать дисков несут рабочие лопатки, 15-й является уравновешивающим поршнем, уменьшающим осевое усилие на ротор компрессора. Рабочие лопатки изготовлены точным литьем из аустенитной стали, содержащей 18% хрома и 8% никеля. Корпус компрессора отлит из чугуна и имеет горизонтальную плоскость разъема. Направляющие лопатки отлиты из нержавеющей стали. [c.186]

В настоящее время установлено, что помпаж связан с периодическими срывами потока, вознх кающими главным образом на выпуклой поверхности (спинке) профилей лопаток при обтекании компрессорных решеток. При постоянных оборотах кохмп-рессора (а следовательно, при постоянной окружной скорости лопаток) уменьшение расхода приводит к уменьшению осевой составляющей скорости потока на входе в данную решетку. Следовательно, относительная скорость при обтекании профиля в решетке изменяет свое направление, угол набегания потока, возрастая, становится больше критического, вследствие чего и возникает срыв потока со спинки лопатки. [c.151]

При увеличении расхода воздуха (отрицательные углы атаки профиля) срыв потока происходит с вогнутой. стороны лопатки. Образующиеся при этом вихри прижимаются основным потоком к профилю и имеют устойчивый характер (рис. 6.2). Наступает турбинный режим. Приведенное объяснение физической сущности явлений, приводящих к ломпажу, находится в соответствии с формой характеристики (рис. 6.3) левой ее ветви соответствует помпаж, крайней части правой ветви — турбинный режим и режим запирания. [c.152]

На одном валу с вентилятором установлены три-подпорные компрессорные ступени. За последней ступенью имеются регулируемые створки для перепуска воздуха при низких частотах вращения. Газогенератор двигателя имеет девятиступенчатый компрессор высокого давления, ВНА и направляющие аппараты первых трех ступеней которого выполнены с регулируемыми лопатками. Запас по помпажу в компрессоре предполагается большим, чем в любом более раннем по времени создания ДТРД. Рабочие лопатки компрессора можно заменять, не разбирая ротор. [c.170]

Типы и назначение диффузоров. Движение воздуха в щелевом диффузоре. Лопаточные диффузоры. Расчет лопаточного диффузора. Работы Стечкина о профилировании диффузора. Использование кинетической энергии воздуха на выходе из колеса в воздушной турбине. Компрессор Уварова. Сборники. Гидравлический к.п.д. компрессора. Выбор основных размеров компрессора. Теория Стечкина о подобии в центробежных компрессорах. Характеристики компрессора. Неустойчивый режим работы компрессора —помпаж. Эксперименты Казанджанапо помпажу. Регулирование центробежных компрессоров. Турбина Стечкина и лопатки Поликов-ского. Многоступенчатые центробежные компрессоры. Конструктивные примеры центробежных компрессоров. [c.174]

Там же в координатах и GIGpa нанесены линии равных к. п. д. ( Чк = onst). При уменьшении расхода воздуха или увеличении числа оборотов наступает неустойчивая работа — помпаж. Для расширения диапазона рабочих режимов компрессоров применяют различные способы, как, например, выпуск воздуха из промежуточных ступеней или поворотные направляющие лопатки. Последний способ позволяет увеличить к. п.. д. компрессора на нерасчетных режимах. [c.354]

Признаки помпажа. О возникновении помпажа в ГТД судят по резкому изменению шума, т. е. по периодическому появлению хлопков и ударов, свидетельствующих о том, что происходит характерный для помпажа выброс воздуха в воздухозаборник. При помпаже растет температура газов, падают обороты и тяга двигателя. Падение тяги нетрудно заметить по поведению самолета. Могут возникать колебания по курсу, крену и тангажу. При длительном помпаже обгорают лопатки турбины, нарушается балансировка ротора, разрушается газовоздушный тракт ГТД. Все это сопровождается выбрасыванием из реактивного сопла черного дыма с длинными языками пламени и искр, особенно хорошо видимых ночью (табл. 1.12). Вследствие этого на створках форсажной трубы и в самом канале образуется капельный блестящий металлический налет, называемый шоопированием. [c.89]

Фильтрация воздуха, в целом уменьшающая вредное действие атмосферной пыли на оборудование и способствующая сохранению лучшего состояния и показателей ГТУ, уменьшению износа и объема ремонтных работ, не предотвращает образования отложений в проточной части. Даже при допустимом по ОСТ 24,022.08 содержании лыли на входе в компрессор не более 0,3 мг/м через проточную часть ГТ-100 за 100 ч работы проходит до 40 кг пыли. Наибольшее влияние на мощность ГТУ оказывает загрязнение и снижение показателей первых ступеней компрессоров или компрессоров низкого давления (КНД). Однако наиболее опасны загрязнения компрессоров высокого давления (КВД), особенно в тех случаях, когда запасы устойчивости от помпажа КНД невелики. Да же при сильном загрязнении проточной части, снижающем к. п. д. на несколько процентов, иа лопатках отлагается не более 1—2 кг пыля. Это свидетельству [c.176]

Повышение температуры в случаях, например, нарушения устойчивой работы компрессоров происходит столь быстро, что даже тренирЬванный персонал не успевает своевременно остановить ГТУ вручную. Продолжительная (в течение минут) работа ГТУ в режиме помпажа также недопустима, даже если при этом не происходит полного срыва потока, а колебания давления относительно невелики. Возникающие при этом большие знакопеременные иагрузки на лопатки могут резко снижать сроки их службы и даже вызвать (сразу или по мере накопления) поломки. При этом. ускоряется также износ упорных подшипников. [c.180]

Пр,и н ижнем срыве, когда превышение критических углов атаки наступает в группе первых ступеней, где лопатки более длинные и условия их обтекания на разных радиусах существенно различаются, срыв потока сначала захватывает небольшую периферийную часть лопаток. Эксперименты показывают, что и в этом случае зона срыва не охватывает периферийных сечений всех лопаток одновременно, а возникает несколько локальных зон срыва и они вращаются относительно оси компрессора. Зоны срыва постепенно распространяются на все большую часть длины лопаток. Такое постепенное развитие зон срыва, возникающих на первых ступенях компрессора, приводит к тому, что при нарушении устойчивой работы компрессора и возникновении нижнего помпажа отдельных хлопков может и не быть или они настолько слабы, что их не удается различить на фоне шума, создаваемого двигателем. В этом случае помпаж можно обнаружить по повышению температуры газов за турбиной. Вращающийся срыв на первых ступенях является источником возбуждения опасных вибраций лопаток. Эти вибрации могут быть весьма значительными еще до появления каких-либо внешних признаков помпажа. [c.61]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...