鹽霧腐蝕對壓氣機(jī)性能影響的研究.pdf

1、壓氣機(jī)是燃?xì)廨啓C(jī)的三大主要部件之一。它的功用是消耗機(jī)械功率提高流過它的空氣的壓力,供給燃燒室以符合技術(shù)要求的壓縮空氣。壓氣機(jī)性能的優(yōu)劣直接影響燃?xì)廨啓C(jī)的功率、工作穩(wěn)定性、耗油率和工作可靠性等。由于艦船和艦載機(jī)長期在海洋環(huán)境中服役,壓氣機(jī)是大氣流經(jīng)燃?xì)廨啓C(jī)的主要通道,所以壓氣機(jī)的葉片等關(guān)鍵部件直接受到高速、高壓、潮濕的海洋大氣的沖刷和腐蝕,其中由腐蝕造成的損傷與失效尤為突出。壓氣機(jī)的關(guān)鍵部件的腐蝕損傷與失效,已經(jīng)成為燃?xì)廨啓C(jī)的多發(fā)性和危險

2、性故障,不僅嚴(yán)重影響了燃?xì)廨啓C(jī)的性能、壽命及可靠性,而且大幅度增加了維修費用。因此研究鹽霧腐蝕對壓氣機(jī)性能的影響將為設(shè)計、制造和使用高性能壓氣機(jī)提供理論依據(jù)。
　　本文以一種1.5級壓氣機(jī)為研究對象,采用數(shù)值模擬和試驗相結(jié)合的方法,對葉片腐蝕和葉頂間隙增大對壓氣機(jī)性能和流場的影響進(jìn)行了分析和研究,主要進(jìn)行以下幾個方面的工作:
　　1.模型的驗證。對腐蝕前的壓氣機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬,得到壓氣機(jī)在額定工況點的性能參數(shù),然后與實驗值進(jìn)行

3、比較,驗證模型和數(shù)值模擬方法的有效性。
　　2.介紹模擬葉片腐蝕的兩種方法。本文采用兩種方法來模擬葉片腐蝕情況,即增加葉片表面粗糙度的方法和改變?nèi)~片型線的方法,對兩種方法進(jìn)行的詳細(xì)的介紹。
　　3.對葉片腐蝕情況進(jìn)行數(shù)值模擬。對該型壓氣機(jī)在四種不同轉(zhuǎn)速(100％轉(zhuǎn)速、90%轉(zhuǎn)速、80%轉(zhuǎn)速、70%轉(zhuǎn)速)條件下進(jìn)行了數(shù)值模擬,分別得出葉片腐蝕前后壓氣機(jī)性能參數(shù)的變化情況,繪制不同情況下的壓氣機(jī)特性曲線,分析不同條件下壓氣機(jī)內(nèi)部

4、流場變化情況,并對兩種模擬方法進(jìn)行了比較。
　　4.對葉頂間隙增大的情況進(jìn)行數(shù)值模擬。對壓氣機(jī)葉頂間隙為1%弦長、2%弦長和3%弦長三種間隙下進(jìn)行數(shù)值模擬,得到了在不同轉(zhuǎn)速(100%轉(zhuǎn)速、90%轉(zhuǎn)速、80%轉(zhuǎn)速、70%轉(zhuǎn)速)條件下壓氣機(jī)的特性曲線和性能參數(shù)變化情況,對葉頂間隙泄漏渦產(chǎn)生的原因和影響及其位置分布進(jìn)行了分析。
　　5.對葉片試樣進(jìn)行鹽霧腐蝕試驗。測得在不同腐蝕時間內(nèi)葉片表面粗糙度的大小,利用數(shù)值模擬方法計算出在不