Влияние загрязнения проточной на запас устойчивой работы
В условиях эксплуатации газотурбинных установок может происходить загрязнение проточной части компрессора; промышленными отложениями или ее засоление. Эти факторы приводят к снижению напора, КПД компрессора и' к изменению положения границы помпажа. Последнее обстоятельство существенно сказывается на величине рабочего диапазона компрессора И;1 Следовательно, на запасе устойчивости его работы. При проектировании стремятся к тому, чтобы на расчетном режиме все ступени многоступенчатого компрессора работали с максимальным КПД.
Для простоты анализа примем, что все ступени компрессора имеют одинаковые характеристики “ф—ф и т)—<р.
Эти упущения не могут повлиять на справедливость качественного анализа, поскольку по форме все характеристики ступеней одинаковы. Для них и имеется максимум КПД, определяемый условием. Для того чтобы на расчетном режиме все ступени работали с максимальной эффективностью, необходимо обеспечить следующее условие для коэффициентов расхода каждой ступени.
Поскольку массовый расход газа через любую ступень многоступенчатого компрессора на заданном режиме постоянный, то, учитывая уравнение, можно написать следующие равенства: для расчетного режима расхода ступеней практически не изменяются и при дальнейшем уменьшении массовой производительности срыв потока практически начнется одновременно во всех ступенях.
Из изложенного следует, что линия расчетного отношения плотностей компрессора делит поле характеристик компрессора на две части: в верхней — коэффициенты расхода уменьшаются от первой ступени к последней, в нижней — увеличиваются.
Анализ равенства показывает, что если при изменении режима отношение плотностей в первой и последующих ступенях, а также в компрессоре в целом е(1+П) уменьшилось по сравнению с его значением для расчетного режима, то на этом режиме коэффициенты расхода будут возрастать вдоль проточной части. Если на этом режиме уменьшить массовую производительность, то первой достигает величины фт1п первая ступень и в йен произойдет полный срыв потока, обусловливающий помпаж компрессора.
Если при изменении режима отношение плотностей в компрессоре возросло по сравнению е его значением для расчетного режима, то коэффициенты расхода будут уменьшаться вдоль проточной части. При дальнейшем уменьшении массовой производительности первой достигает величины последняя ступень и в ней произойдет полный срыв потока, обусловливающий помпаж всего компрессора, или степень повышения давления может быть принята как параметр, определяющий характер изменения коэффициентов расхода по ступеням и указывающий ступень, обусловливающую срыв потока в компрессоре и положение границы помпажа.