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第41卷 第 1期 西 安 交 通 大 学 学 报 Vol.41 NQ1 2007年 1月 JOURNALOFXIANJIAOTONGUNIVERSITY Jan.2007 压缩机系统高阶Moore-Greitzer模型的 动态行为分析 张春梅，张超，徐自力，王尚锦 (西安交通大学能源与动力工程学院，710049，西安) 摘要:以压缩机系统不稳定现象的MG(Moore-Greitzer)模型为基础提出了其高阶Galerkin扩展 形式，并进行了稳定性分析，得到旋转失速和喘振的条件:失速仅受阀门参数的影响，而喘振受阀门 参数、稳定性参数两者的综合影响.然后，在压缩机性能曲线为三次曲线的典型条件下，从稳定状态 到喘振状态分阶段对系统的动态行为进行数值仿真.结果表明:高阶速度扰动模态波在失速初始阶 段严重影响一阶模态波，而在过失速阶段则影响不大;在相同的初始条件下，高阶扩展模型失速发 展的速度比一阶模型快了约16%，因此可以更早地检测到失速的发生;高阶模型对初始扰动更加 敏感. 关键词:旋转失速;喘振;高阶模型;数值仿真 中图分类号:TH452 文献标识码:A 文章编号:0253-987X(2007)01-0041-05 DynamicsandAnalysisofHigherOrderMoore-Greitzer ModelinCompressionSystem ZhangChunmei,ZhangChao,XuZili,WangShangjin (SchoolofEnergyandPowerEngineering,XianJiaotongUniversity,Xian710049,China) Abstract:ThehigherorderGalerkinexpansionoftheMoore-Greitzermodelofinstabilitiesin compressionsystemswasproposed.Theidentificationofstabilitywasconductedbasedonthis model.Theconditionsofemergenceofrotatingstallandsurgewereconcludedqualitatively.Stall onlydependsonthethrottleparameter,butsurgedependsonbothofthrottleparameterandsta- bilityparameter.Thendynamicbehaviorwaspiecewiseinvestigatedfromaxisymmetricsteady flowtosurgewithacubiccompressorcharacteristic.Simulationresultsshowthatthehigher-or- derdisturbancevelocitypotentialharmonicsstronglyinteractwiththefirstharmonicduringstall inception.Formingstallbehaviorfromaxisymmetricsteadyflowinhigher-ordermodelisfaster byaboutsixteenpercentthaninfirstordermodel.Thustheoccurrenceofunstablephenomenaat theonsetisearlier.Initialdisturbanceismoresensitivetothehigherordermodel. Keywords:rotatingstall;surge;higherordermodel;numericalsimulation 喘振和旋转失速是发生在压缩系统中的2种不 作为压缩机是否进人喘振的判据;当BB,ri，时，不 稳定工作现
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