壓氣機(jī)（compressor）：燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中利用高速旋轉(zhuǎn)的葉片給空氣作功以提高空氣壓力的部件。壓氣機(jī)葉輪葉片的前端部分呈彎曲狀稱為導(dǎo)輪，起作用是將氣體無(wú)沖擊的導(dǎo)入工作葉輪，減小氣流沖擊損失。小型增壓器的壓氣機(jī)葉輪一般將導(dǎo)輪與工作葉輪制成一體。壓氣機(jī)的葉輪出口有擴(kuò)壓器，使氣體在葉輪中獲得的動(dòng)能盡可能多地轉(zhuǎn)化為壓力。擴(kuò)壓器分為葉片式和縫隙式兩種。壓氣機(jī)的外殼有氣流的進(jìn)口和出口。進(jìn)口一般呈軸向布置，流道略呈漸縮，以減小進(jìn)氣阻力。出口一般設(shè)計(jì)成流道沿圓周漸擴(kuò)的蝸殼狀，使高速氣流在那里繼續(xù)擴(kuò)壓，提高增壓器的總效率。壓氣機(jī)由渦輪驅(qū)動(dòng)，其主要性能參數(shù)有：轉(zhuǎn)速、流量、空氣流量、增壓比和效率等。

軸流式壓氣機(jī)_壓氣機(jī) -機(jī)構(gòu)組成

離心式壓氣機(jī)由導(dǎo)風(fēng)輪、葉輪、擴(kuò)壓器等組成(圖1)?？諝庥蛇M(jìn)氣道進(jìn)入壓氣機(jī)、經(jīng)過(guò)

與葉輪一起旋轉(zhuǎn)的導(dǎo)風(fēng)輪的導(dǎo)引進(jìn)入葉輪。在高速旋轉(zhuǎn)葉輪作用下，空氣由葉輪中心被離心力甩向葉輪外緣，壓力也逐漸提高，由葉輪流出的空氣進(jìn)入擴(kuò)壓器后速度降低，壓力再次提高，最后由出氣管流出壓氣機(jī)。

離心式壓氣機(jī)的空氣流量為數(shù)公斤至數(shù)十公斤每秒。亞音速離心式壓氣機(jī)的增壓比約為4.5,超音速離心式壓氣機(jī)可達(dá)8～10，效率約為0.78。

軸流式壓氣機(jī) 空氣在軸流式壓氣機(jī)中主要沿軸向流動(dòng)。它由轉(zhuǎn)子（又稱工作輪，圖2有色部分）和靜子（又稱整流器，圖2 無(wú)色部分）兩部分組成。由一排轉(zhuǎn)子葉片和一排靜子葉片組成一級(jí)，單級(jí)的增壓比很小，為了獲得較高的增壓比，一般都采用如圖所示的多級(jí)結(jié)構(gòu)?？諝庠趬簹鈾C(jī)中被逐級(jí)增壓后，密度和溫度也逐級(jí)提高。

軸流式壓氣機(jī)的空氣流量為幾公斤每秒到二百公斤每秒，單級(jí)增壓比一般約為1.1～2.0，效率約為0.85～0.88。多級(jí)軸流式壓氣機(jī)的增壓比可達(dá)25以上。軸流式壓氣機(jī)的面積小，增壓比和效率都高，已廣泛用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中。

軸流式壓氣機(jī)_壓氣機(jī) -性能特性

壓氣機(jī)都是按給定的進(jìn)氣條件、轉(zhuǎn)速、增壓比和空氣流量設(shè)計(jì)的，但其工作狀態(tài)（工作環(huán)境的溫度、壓力、轉(zhuǎn)速和空氣流量等）實(shí)際上是變化的，壓氣機(jī)在各種工作狀態(tài)下的性能稱為壓氣機(jī)特性。在一定轉(zhuǎn)速下，當(dāng)壓氣機(jī)的增壓比增大到某一數(shù)值時(shí)，壓氣機(jī)就會(huì)進(jìn)入不穩(wěn)定的工作狀態(tài)，很容易發(fā)生喘振，使整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生低頻大振幅的氣流軸向脈動(dòng)，甚至?xí)l(fā)生瞬間氣流倒流的現(xiàn)象。壓氣機(jī)喘振可能導(dǎo)致葉片斷裂、結(jié)構(gòu)損壞、燃燒室超溫和發(fā)動(dòng)機(jī)熄火停車。為避免發(fā)生喘振可以采取下列措施：

①按轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)某幾級(jí)整流葉片的安裝角，使流入的氣流具有合適的迎角，避免氣流分離而造成喘振。

②將多級(jí)壓氣機(jī)分成2個(gè)不同轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子,分別由高、低壓渦輪驅(qū)動(dòng)。有些發(fā)動(dòng)機(jī)采用3轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。

③多級(jí)軸流式壓氣機(jī)從中間級(jí)放氣，以增加前面各級(jí)的空氣流量，避免氣流的迎角過(guò)大，產(chǎn)生分離，出現(xiàn)喘振。

④多級(jí)軸流式壓氣機(jī)在第一級(jí)壓氣機(jī)的機(jī)匣上開槽，使第一級(jí)工作輪葉片尖端部分的氣流通過(guò)機(jī)匣上的槽道產(chǎn)生回流，減小氣流的迎角，這種方法稱為機(jī)匣處理。

葉片振動(dòng) 壓氣機(jī)葉片常因振動(dòng)而產(chǎn)生裂紋甚至斷裂。振動(dòng)分為兩類：一類是在周期性外力作用下發(fā)生的葉片振動(dòng)，稱為強(qiáng)迫振動(dòng)。周期性的外力來(lái)自工作輪葉片和整流器葉片之間的相互干擾、工作輪葉片的旋轉(zhuǎn)失速等。另一類是由葉片自身的振動(dòng)以及與相鄰葉片自身振動(dòng)相互干擾而形成的，稱為葉片自激振動(dòng)或葉片顫振。為了避免葉片顫振，工作輪上兩相鄰葉片可采用不同的厚度，以改變它們的固有頻率。

軸流式壓氣機(jī)_壓氣機(jī) -工作原理

渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)按照“工作循環(huán)”工作。它從大氣中吸進(jìn)空氣，經(jīng)壓縮和加熱

這一過(guò)程之后，得到能量和動(dòng)量的空氣以高達(dá)2000英尺/秒(610米/秒)或者大約1400英里/小時(shí)(2253公里/小時(shí))的速度從推進(jìn)噴管中排出。在高速噴氣流噴出發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，同時(shí)帶動(dòng)壓氣機(jī)和渦輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，維持“工作循環(huán)”。渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械布局比較簡(jiǎn)單，因?yàn)樗话瑑蓚€(gè)主要旋轉(zhuǎn)部分，即壓氣機(jī)和渦輪，還有一個(gè)或者若干個(gè)燃燒室。然而，并非這種發(fā)動(dòng)機(jī)的所有方面都具有這種簡(jiǎn)單性，因?yàn)闊崃蜌鈩?dòng)力問(wèn)題是比較復(fù)雜的。這些問(wèn)題是由燃燒室和渦輪的高工作溫度、通過(guò)壓氣機(jī)和渦輪葉片而不斷變化著的氣流、以及排出燃?xì)獠⑿纬赏七M(jìn)噴氣流的排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作造成的。

軸流式壓氣機(jī)_壓氣機(jī) -喘振原理

壓氣機(jī)喘振是氣流沿壓氣機(jī)軸線方向發(fā)生的低頻率，高振幅的震蕩現(xiàn)象。這種低頻率高振幅的氣流振蕩是一種很大的激振力來(lái)源，他會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)件的強(qiáng)烈機(jī)械振動(dòng)和熱端超溫，并在很短的時(shí)間內(nèi)造成機(jī)件的嚴(yán)重?fù)p壞，所以在任何狀態(tài)下都不允許壓氣機(jī)進(jìn)入喘振區(qū)工作。

軸流式壓氣機(jī)_壓氣機(jī) -喘振現(xiàn)象

發(fā)動(dòng)機(jī)的聲音由尖哨轉(zhuǎn)變?yōu)榈统粒话l(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)加大；壓氣機(jī)出口總壓和流量大幅度的波動(dòng)；轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，推力突然下降并且有大幅度的波動(dòng)；發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣溫度升高，造成超溫；嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生放炮，氣流中斷而發(fā)生熄火停車。因此，一旦發(fā)生上述現(xiàn)象，必須立即采取措施，使壓氣機(jī)退出喘振工作狀態(tài)。

軸流式壓氣機(jī)_壓氣機(jī) -根本原因

由于攻角過(guò)大，使氣流在葉背處發(fā)生分離而且這種氣流分離嚴(yán)重?cái)U(kuò)展至整個(gè)葉柵通道。

軸流式壓氣機(jī)_壓氣機(jī) -用途

1、給氣動(dòng)設(shè)備以氣源 2、（輪胎）充氣 3、噴漆、噴涂 4、好氧發(fā)酵罐內(nèi)充氣（經(jīng)過(guò)殺菌、過(guò)濾）5、等離子切割的氣源6、氣動(dòng)工具氣源等。

軸流式壓氣機(jī)_壓氣機(jī) -相關(guān)分類

離心式

由進(jìn)氣系統(tǒng)、葉輪、擴(kuò)壓器、集氣管等四部分組成

在葉輪的中央(入口)吸入空氣，離心力使空氣以高速自徑向進(jìn)入擴(kuò)壓器通道，在擴(kuò)壓器中，氣流被減速，獲得壓升

轉(zhuǎn)子和擴(kuò)壓器的葉片，有各種形狀，根據(jù)壓力-速度特性要求選用

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，性能比較穩(wěn)定

缺點(diǎn)：效率較低，迎風(fēng)面積大

20世紀(jì)50年代以后，除小型渦軸、渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)以外，不再使用離心式壓氣機(jī)

與軸流壓氣機(jī)配合，作為壓氣機(jī)的最后一級(jí)

研究中的離心式壓氣機(jī)增壓比可以達(dá)到12以上

離心壓氣機(jī)最小流量受喘振工況的限制，最大流量受阻塞工況的限制

可以采用變轉(zhuǎn)速、進(jìn)口節(jié)流、出口節(jié)流和可調(diào)進(jìn)口導(dǎo)葉等方法進(jìn)行調(diào)節(jié)，以擴(kuò)大運(yùn)行工況范圍

阻塞：氣流受到葉片的作用和流線曲率的影響而收縮，

在進(jìn)口附近形成局部的超聲速區(qū)，超聲速去擴(kuò)展到整

個(gè)喉部截面時(shí)，氣體流量達(dá)最大值，不能再增加的現(xiàn)象

軸流式

氣體沿接近軸向流動(dòng)的壓氣機(jī)，一般又稱為軸流鼓風(fēng)機(jī)；動(dòng)葉加速

流體，靜葉起擴(kuò)壓器作用，把速度轉(zhuǎn)化成壓升。近似于反動(dòng)式渦輪機(jī)的逆過(guò)程

軸流壓氣機(jī)廣泛用于燃?xì)廨啓C(jī)裝置、高爐鼓風(fēng)、空氣分離、天然氣液化、重油催化等裝置中壓送空氣和其他氣體

軸流式壓氣機(jī)的級(jí)= 一列轉(zhuǎn)子葉列+ （緊接著的）一列靜子葉列

轉(zhuǎn)子葉片固定在轉(zhuǎn)鼓上，靜子葉片固定在氣缸上

動(dòng)葉，動(dòng)能?流體，壓力稍稍升高；靜子列，流體的壓力進(jìn)一步升高

高壓比的裝置，壓氣機(jī)級(jí)數(shù)>20

進(jìn)口導(dǎo)葉，沒(méi)有壓升，不屬于壓氣機(jī)第一級(jí)。

目的：氣流在進(jìn)入第一級(jí)時(shí)獲得所需要的流場(chǎng)分布

空氣通過(guò)軸流壓氣機(jī)不斷受到壓縮，空氣比容減小、密度增加。因而，軸流壓氣機(jī)的通道截面積逐級(jí)減小，呈收斂形，壓氣機(jī)出口截面積比進(jìn)口截面積要小得多

壓氣機(jī)流道vs渦輪流道

截面積

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