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泵与压缩机-第五节离心压缩机的特性曲线

第五节离心压缩机的特性曲线

一．压缩机级的特性曲线

离心压缩机的特性曲线是指进期状态和转速一定时压比，效率，

功率随进气流量的变化曲线。

1．

▲当n不变时，Ht随Qs增大而呈线性减小。流动损失可以近似

认为其主要影响的是摩阻损失和冲击损失。

▲

的形状Hpol—Qs曲线形状相似，随着流量的增大而压力比减小。

2．η—Qs曲线

▲设计点效率最高，当流量大于设计流量Qd是，冲击损失和摩阻

损失都增大，自Qd起，随流量增大而效率下降；当流量小于设计流量

时，冲击损失急剧增加，内漏其损失及轮阻损失所占比例增大。

▲损失没有可靠的方法，性能曲线也不能用理论计算得到。

3．喘振工况

▲离心压缩机级的特性曲线不能达到Qs=0的点。当流量减小到

某值时，离心压缩机就不能稳定工作，气流出现脉动，振动加剧，伴

随着吼叫声，这种不稳定工况称为“喘振工况”，这一流量极限Qmin

称为“传真流量”。

▲工况改变，流量明显减少，出现明显气流脱离，气体做工大都

变为能量损失，压缩机出口压力下降管网压力可能大于压缩机出口压

力产生气体

倒流现象，直到管网压力恢复至原来水平，压缩机正常排气又受

阻，流

量又开始下降，系统气体倒流，整个系统发生周期性轴向低频气

流振荡

现象称为压缩机的喘振。

4．阻塞工况：

▲在转速不变时，当级中流量加到某个最大值Qmax，压比和效

率就会下降，出现阻塞现象。

▲可能出现的情况：①在压缩机内流道中某个截面出现声速，流

量不再增

大。

②流量加大，摩擦损失及冲击损失都很大，叶轮对气体

做的功全部用来克服流动损失，使级中气体压力得不

到提高，压比为1。

5．稳定工况区：特性曲线上喘振工况与阻塞工况之间的区域称为

稳定工况区。

kQ越大，表示级的稳定工况区越宽。

二．离心压缩机的特性曲线

1．转速对压缩机特性曲线的影响

离心压缩机在不同转速下可以得到不同的特性曲线，当转速增大

时，压比增加，ε—Qs曲线向右上方移动。当n增大时，气流马赫数

增大，这是流量若偏离设计工况，就会使损失大大增加，曲线变陡，

是稳定工况范围变窄。

每一条ε—Qs曲线左端都是各自的喘振点，将这些点连接起来形

成特性曲线上的一条喘振界限。压缩机只能在喘振界限右边正常工作。

2．进气温度和气体相对分子质量对压缩机特性曲线的影响：

用同一台压缩机压缩两种不同气体，在Ts和Qs都相同的情况下，

Hpol—Q曲线基本相同，但相对分子质量大的所得到的压比较大。