1、第三章實驗裝置設計在上一章我們已經詳細論述了壓氣機實驗裝置的實驗原理，方案選擇，還有實驗裝置的動力來源。在這一章里， 我們將詳細介紹實驗臺各個系統的設計過程，整個實驗裝置包括實驗裝置總體布局、本體設計、冷卻潤滑系統、燃 燒點火系統等。 3.1實驗裝置總體設計實驗裝置總體布局根據壓氣機實驗原理和我們選擇的實驗方案，我們設計了如圖3-1所示的實驗系統原理圖，實物圖3-2。由于實驗臺以壓氣機的測試為主，同時又可以做燃氣透平與零功率燃氣輪機特性測試實驗，如下闡述我們的總 體布局方案。首先，壓氣機特性測試過程中，壓氣機與渦輪透平部分由閥門2切斷，也就是上圖中閥門2關閉，渦輪透平依 靠外部氣源作為動力來啟

2、動并升速，這樣就可以帶動壓氣機運轉。測試過程中，壓氣機采用出口流量調節，依靠調 節閥門1不同的開度來實現不同的工況狀態（閥門1直通大氣）。在每一個工況條件下，可以通過調節外風源的流 量大小來實現恒轉速，也就是調節閥門3的開度。理論上，這樣通過測量壓氣機進出口空氣的溫度、壓力和流量， 以及壓氣機的轉速，壓氣機的特性曲線就可以完成了。但是如果僅靠外部氣源，需要外部氣源提供很高的壓力，才 能使壓氣機和渦輪機的轉速升高到60000rpm，這樣也是很不經濟的，而且也不宜實現。為此，我們是這樣來實現的： 如圖所示，在渦輪機前我們增加了燃燒室，當具有一定壓力的空氣進入燃燒室后，通過噴油點火燃燒的辦法來提高溫

3、度變成高溫燃氣，提供透平膨脹 功率，從而提高透平的轉速和功率。通過調節噴油量和改變空氣流量我們將比較容易的控制轉速等實驗參數，如此 就可以達到實驗的基本條件了，進行壓氣機的特性實驗。5實驗裝置還可以做另外的一組實驗，即燃燒室和零功率燃氣輪機特性實驗，過程如下：閥門1全開，閥門2全 關，開啟閥門3使渦輪機開始升速，到一定的轉速后，噴油點火燃燒，逐漸開大閥門3增加空氣流量，同時逐漸增 加噴油量，這樣壓氣機的轉速也在逐漸升高，當觀測到壓氣機轉速穩定到一定轉速而壓氣機出口壓力基本等于外氣 源的壓力時，逐漸關閉閥門1，開閥門2,同時關閉閥門3,這時渦輪增壓器就轉成自循環工作，而成為零功率燃氣 輪機。攝片

4、源3-1壓縮機布置方案圖和測試系統圖圖3-2壓縮機實驗裝置實物圖關于壓氣機實驗喘振的考慮在壓氣機實驗臺的設計過程中，壓氣機實驗中對喘振的考慮是尤其要重要的，我們先來了解喘振的發生。當壓 縮機在運轉過程中，流量不斷減小達到Qmin值時，就會在壓縮機流道中出現嚴重的旋轉脫離，流動嚴重惡化，使壓縮機出口壓力突然大大下降。由于壓縮機總 是和管網系統聯合工作的，這時管網中的壓力并不馬上減低，于是管網中的氣體壓力就反大于壓縮機出口處的壓力， 因而管網中的氣體就倒流向壓縮機，一直到管網中的壓力下降至低于壓縮機出口壓力為止，這時倒流停止，壓縮機又開始向管網供氣，經過壓縮機的流量又增大，壓縮機又恢復正常工作，但

5、當管網中的壓力 也恢復到原來的壓力時，壓縮機的流量又開始減小，系統中氣體又產生倒流，如此周而復始，就在整個系統中產生 了周期性的氣流振蕩現象，這種現象稱為“喘振”。因此，喘振現象不但和壓縮機中嚴重的旋轉脫離有關，還和管網系統密切相關。管網的容量愈大，則喘振的振幅 愈大，頻率愈低。管網的容量愈小，則喘振的振幅愈小，頻率愈高。所以，導致喘振的先決條件，首先在于壓縮機越過最小流量值，產生了嚴重的旋轉脫離和脫離區的急劇擴大的情 況，但這時是不是會發生喘振現象，則和壓縮機與管網聯合工作時的性能曲線狀況有關。只有當管網性能曲線與壓 縮機性能曲線的交點，進入喘振界限之內，才會發生喘振現象。如圖3-3所示，管

6、網性能曲線在1，2, 3的位置時 都不會發生喘振，當管網性能移到圖中4的位置，與壓縮機性能曲線相交于s點，而s點已進入喘振界限線之內時， 才會出現整個系統的喘振現象。可以說壓縮機達到最小流量點而產生了嚴重的旋轉脫離是內因，管網與壓縮機聯合 工作時，性能曲線狀況和交點的位置是條件，內因只有在條件的促成下，才能發生特有的現象一一喘振。圖3-3壓氣機某轉速下喘振示意圖相關試驗已經表明，在正常工況和喘振工況時，在壓縮機出口處測得的氣流速度和壓力情況有本質的區別。在 正常工況下，壓縮機出口壓力的平均值高，而壓力的變動幅值很小，說明壓力場是穩定的。其速度場也是如此。在 喘振工況時，壓力的平均值下降很多，且

7、振幅大，而速度的平均值非但下降，而且振幅非常大。這都說明在喘振工 況下，壓縮機內氣流流動的規律行性已遭破壞，壓縮機已不再能正常壓送氣體了。在喘振點的壓縮機性能曲線可能是連續的，也可能是不連續的。目前還無法預知運轉中會出現哪一種情況。在 對葉輪進行試驗表明，若性能曲線是連續的，一般是當流量減小到快經過Q點時，葉輪流道中先出現了小的脫離團， 再逐漸減小流量時，最初脫離團的數目增多了，然后出現了幾個團的聯合，以致形成一個大的脫離團（這個大團可 能占據葉柵的一半流通面積），最后才出現流道中完全脫離現象，發生了喘振。假使壓縮機性能不是連續的，一般 是在當關小閥門，流量經過q時，在葉道中突然出現了一個大的

8、脫離團，并馬上發生喘振現象。在葉輪后裝有葉片 擴壓器時，發現會使脫離團數目減小，并在流量還較大時，便開始形成一個大脫離團，這時壓縮機的性能曲線也容 易出現不連續的情況。5, 8另外，壓縮機進口氣流的不均勻性，對旋轉脫離和喘振界限也有影響。不均勻性愈嚴重，旋轉脫離和喘振發生 的愈早，喘振界限也愈移向大流量。對壓縮機，可以在不同轉速下用實測法近似的得出各喘振點，如圖3-4所示，如圖中ABCD各點，將這些喘振 點連接起來，就得到一條喘振界限線，它可以視為通過原點的一條拋物線，該拋物線的的方程式為知=幅（3.1）式中外成為壓縮機多變能量頭為進口容積流量長為常數 顯然，只有具備如下條件，才能保證離心式壓

9、縮機在喘振區之外工作。hpdhpd圖3-4壓氣機喘振邊界線測試喘振現象對壓縮機使十分有害的，喘振時由于氣流強烈的脈動和周期性振蕩，會使葉片強烈振動，葉輪動應力 大大增加，噪音加劇，使整個機組發生強烈振動，并可能損壞軸承，密封，進而造成嚴重的事故，但是至今為止， 對離心式壓縮機的喘振還掌握的很不夠，還不能從里論上比較正確的計算出性能曲線及喘振工況點，只能在壓縮機 的性能測試時，根據經驗來近似的判斷是否已進入喘振工況了，其判斷方法大致有下面幾點：1.聽測壓縮機出口管道氣流的噪音：離心式壓縮機在穩定運轉的正常工況下，其噪音較低且是連續性的，而 接近喘振工況時，由于整個系統產生氣流周期性的振蕩，因而在

10、出氣管道中，氣流發出的噪音也時高時低，產生周 期性變化，當進入喘振工況時，噪音立即大大增據，甚至暴音出現。 2.觀測壓縮機進口流量和出口壓力的變化：離心式壓縮機在穩定工況下運行時，其出口壓力和進口流量的變 化是不大的，有規律的，且所測得得數據在平均值附近擺動，比那動得幅度很小，當接近或進入喘振工況時，二者 得變化都很大，發生了周期性大幅度得脈動，有時甚至發現有氣體從壓縮機進口處被倒推出來。3.觀測機體和軸承得振動情況：當接近或進入喘振工況時，機體和軸承都發生強烈得振動，其振幅要比平常 正常運行時大大增加。根據以上對喘振的了解，我們采用的避免喘振的主要措施是在接近喘振點附近，減緩壓氣機出口節流裝

11、置的調節速 度，如果發現壓氣機有異常，出現喘振的一些特征，立即開大壓氣機出口節流閥門的開度，實行放氣保護壓氣機， 避免喘振。 3.2實驗裝置主體實驗臺的主體部分主要包括實驗用壓氣機，壓氣機進氣段，壓氣機出氣段，渦輪機進氣段，渦輪機出氣段。壓氣機部分在安裝時，主要考慮的是振動問題，為了避免壓氣機運轉起來后的振動問題，在地面下1m處澆筑 兩座鋼筋混凝土柱子，然后把固定壓氣機的架子用膨脹螺栓鎖緊在鋼筋混凝土柱子上，這樣壓氣機運轉起來后整體 性就會比較穩定。一.壓氣機進氣段的設計壓氣機進口段主要包括進口消音器、進口文丘里噴嘴、噴嘴前氣流整流段、噴嘴下游段和兩個連接段，系統圖 見3-5，實物圖見3-6。

12、1壓氣機進口連接2軟接頭 3文丘里噴嘴下游段 4文丘里噴嘴5文丘里噴嘴上游段6消音器連接段7進口消音器圖3-5離心式壓氣機進口段布置圖進口消音器的作用：一方面起到減小噪音，降低噪音的功效，另一方面還要過濾空氣中的較大的雜質，以免一 些大的碎削進入壓氣機，損壞高速旋轉的壓氣機葉片。進口文丘里噴嘴：選用ISO文丘里噴管測定流量，由于采用園弧過度，阻力損失小，從而降低流動過程中的壓 力損失，還有測量精度比較高。詳細的設計過程在下一節中將詳細介紹。柔性接頭：除了消音器和噴嘴部分外，還有消音器連接段和壓氣機進口連接段，柔性接頭。兩段連接段顧名思 義起到的作用僅僅是兩個部件之間的聯接過渡。柔性接頭的作用是

13、一方面衰減由壓氣機傳遞過來的振動，一方面起 到熱脹冷縮的作用。這樣就可以保護壓氣機，因為整個裝置都是剛性連接，有了柔性連接就能使壓氣機的振動不強 加給管路系統，壓氣機高速運轉起來后，蝸殼溫度還是很高的有兩三百度，柔性管可以有伸縮補償溫度變化產生的 位移。我們在壓氣機的進、出口和渦輪機的進、出口分別加上了柔性連接，這樣就可以把壓氣機本體的不利影響與 其它部分分割開來，這對壓氣機的正常運轉是很有利的。3壓氣機出口段自4壓氣機出口段4壓氣機出口段13壓氣機出口段自4壓氣機出口段4壓氣機出口段1連接段 軟接頭5壓氣機出口段5E壓氣機出口段ET壓氣機出口段T8壓氣機出口段8彎頭圖3-6離心式壓氣機進口段

14、布置圖二.壓氣機出口段的設計壓氣機出口段管路總圖如圖3-7,實物圖見3-8。這里出口段主要包括出口連接段，柔性連接段，防喘排空段， 閥門連接段，閥門與渦輪機部分的連接彎頭。這幾段的作用基本上是起到連接的作用，這幾段管道考慮的主要是單獨做壓氣機實驗時的工況調節和自循環做 實驗時的調節。出口段的總長度主要由渦輪機進口的長度決定，因為那一邊牽涉到燃燒器的位置和噴嘴的布置。為 了減小管道的阻力，盡量避免管徑的突變，壓氣機出口直徊130mm，圖中主干線上的管道直徑取為 150mm，排 氣管道取 100mm。管道的詳細尺寸見附錄。圖3-7離心式壓氣機出口段布置圖圖3-8壓氣機出口及渦輪機進口實物圖渦輪機進

15、口段的設計渦輪機進口段主要包括噴嘴進氣上游段、噴嘴、噴嘴下游段、燃燒器、柔性連接、進口連接段。總圖見3-9。其中 噴嘴上游段、下游段和噴嘴的設計標準和原理如上節所述。噴嘴的幾何尺寸如下。渦輪機進口連接段2.軟接管3.燃燒器出口收縮段4.燃燒器5.燃燒器噴油連接段6.噴嘴擴散段7.噴嘴8.噴嘴上游段圖3-9渦輪機進口布置圖渦輪機出口段的設計渦輪機出口段主要有排氣擴散段，柔性連接段和渦輪機出口連接管道。為了使出口的阻力降低，我們采用了擴 散段，管徑加粗，使渦輪機排氣被壓近似為大氣壓力。這樣排出來的煙氣壓力損失就非常小。總圖見3-10。1渦輪機出口聯接 z軟接頭3渦輪機出口連接彎頭4出口擴散段圖3-

16、10離心式壓氣機示意圖 3.3流量測量裝置的設計在熱力機械實驗中，被測流體的流量通常是指單位時間內的流體的量。流量可用質量單位表示，也可用體積流量表 示，它們之間的關系為：G = PQ（3.1）式中G表示單位時間內流過的流體質量，Q單位時間內流過的流體體積p流過的流體密度由于p隨流體的其他狀態參數變化，因此在說明體積流量時，必須同時指出流體的參數。特別對于氣體，為了 便于比較，常需要把它在工作條件時的體積流量折算為標準狀態下的體積流量，用標準體積流量QN表示。流量的測量方法有直接測量和間接測量法。用標準容積（或標準質量砝碼）和標準時間（頻率計時裝置）作為標準， 準確的測量出某一時間間隔內流過的

17、總量，推算出單位時間內的平均流量，這就是直接測量方法。這種方法常用作 為校驗其他形式流量計的標準裝置及燃油、滑油等消耗的計量，如測定液體體積的體積法。流量測量的另一種方法 就是通過測量和流量（或流速）有對應關系的物理量的變化得出流量，這就是間接測量方法。目前工程上或科學實 驗中多采用這種方法，常用的間接測量方法有：節流差壓式，變面積式、渦輪機械式、旋渦式等等。這里我們著重介紹標準節流裝置。流體通過裝置在管道中節流件時，流束造成局部收縮，其流速提高，壓力減 小，這個節流件兩側的壓差與通過的流量有關，流量越大，壓差越大，所以能以此壓差作為流量度量的尺度，這種 利用壓力差的原理來測量流量的方法稱為節

18、流壓差法。把改變流束截面的節流元件、其取壓裝置和前后一定距離內 的管道（包括一部分阻流件）總稱為測量流量的節流裝置。節流裝置中所用的節流件形式很多，有孔板、噴嘴等。它們的理論和基本方程都是相同的，不同的只是這些方 程中由實驗所得的某些系數。目前，其中幾種節流裝置在我國和國際上都已標準化。它們在完全符合國家已定的設 計、安裝和使用規程的各項條件時，流量和壓差之間的關系可不經個別校準，而在規程中規定的誤差范圍之內直接 用計算方法確定。這種完全能用計算的方法確定其流量和壓差之間關系的節流件稱標準節流件，其成套裝置稱標準 節流裝置。根據我國現有標準（草案），對于標準節流件的形狀和取壓方式規定有如下幾種

19、：角接取壓標準孔板裝置；法 蘭取壓孔標準孔板裝置；角接取壓標準噴嘴。按照我國標準規程，標準節流裝置的使用是有條件的，這些條件除上 面敘述的外，還有如下幾點：各種計算和安裝使用不適用脈動流和臨界流的流量測量；流體必須充滿節流裝置，流 體在流進節流件前，其流束必須與管道軸線平行，不得有旋轉流。9, 10,11,12此外，上述這些標準節流裝置除具體結構參數外，它們的基本原理、安裝要求等都類似。經過比較我們選用ISO 文丘里噴管測定流量，相對于孔板形式的流量測量其優點在于收縮段采用圓弧過渡，減小阻力，從而降低流動過程 中的阻力損失，且測量精度高。參照GB/T2624-1993的8.1和9.2噴管設計如

20、下：考慮到壓氣機進口直徑130mm，為了使噴嘴下游的流動損失最小，氣流經過噴嘴候部后管路不再擴張或收縮， 所以噴嘴的喉部尺寸取為130mm。確定流量系數a與噴嘴直徑比6流量系數a在下列限制內與雷諾數無關： 直徑比：與，5們喉部直徑：=%頊，喉部雷諾數：篁聞式中為噴嘴上游的空氣動力黏度，D上游風道的直徑d噴嘴喉部直徑a和6之間的關系有下列經驗表達式給定：0.9858 0.196月牝 以=d n s（3.2）噴管形式為管道內的文丘里噴管，其流量系數a的誤差ua （以表示）如下:膨脹系數:(3.3)(膨脹系數:(3.3)(3.4)(3.5)式中p流過噴嘴的壓差，根據壓氣機最大流量反算， p最大約15

21、15pa，pu噴嘴上游大氣壓力，膨脹系數的誤差u （以表示）如下：虬=（4 + 10。4）箜孔（3.6）當進口流量管的流量系數和膨脹系數一定時，便可以算出標準狀態下的質量流量，Go =as J $ 后4 （3.7）根據上述公式，具體參數如下，取d = 0.13）= 0.20y? = 0.65 0.67喉部雷諾數R%:pe _4x0.8xl.885x10 x0.13=4.16X 106105空氣流量系數G0.9858-0.196y?4J= 1.0134經計算 =0.985, k=1.4, P =0.1785同理可以計算渦輪機進口流量測量噴嘴 =0.985, k=1.4, P =0.1785根據上

22、面的計算和GB/T2624-1993，壓氣機進口流量測試噴嘴和渦輪機進口流量噴嘴的幾何尺寸見附錄。噴嘴上測壓孔的位置和大小分別按國標來取，噴嘴法蘭片和喉部分別各取四個均布靜壓孔，因為每個靜壓孔的 直徑都是很小的，四個孔可以防止個別的被堵塞，然后每處四個靜壓孔用導壓管相連，這樣可以得到比較均勻穩定 的壓力。根據標準，噴嘴上游應該有一段穩流段，一般取6-10d，我們取10d，在管道里加整流柵。下游段不采用擴 散段，但是下游段根據標準也是應該有一段穩流段的，我們均取3d。9,10,11,12,13,14 3.4油冷卻潤滑系統潤滑系統對整個壓氣機實驗臺是至關重要的，因為整個實驗裝置要想正常運轉起來，首

23、先要保證壓氣機軸承能正常 潤滑。由于采用軸承選用的是高速油膜滑動軸承，需要潤滑油在一定壓力和溫度的條件下油膜才比較容易形成，同 時軸承產生的大量熱量也可以通過流動的潤滑油帶走，一旦潤滑失常，壓氣機的軸承就會由于發熱溫度過高而被燒 毀。所以我們應該根據壓氣機潤滑的要求來設計一套完整、合理的潤滑體系。一.壓氣機潤滑的基本要求滑油系統采用外供油的方式，供油管道的油孔直徑不的小于壓氣機上的進油孔直徑。滑油濾清，為避免軸承嚴重磨損，必須在壓氣機前安裝滑油精濾器，濾清器的過濾精度必須小于35p m,過濾 效率必須大于99%，濾清器的濾芯在濾清器上的報警器報警時及時更換。潤滑油，所有適合于柴油機的潤滑油均適

24、用于本壓氣機，其粘度范圍為：所有潤滑油的雜質成分必須滿足上述 要求。潤滑油應經常更換，以保證潤滑質量，要求初運轉后，100小時后，應清潔或更換滑油濾清片，正常運轉1000 小時后更換潤滑油。壓氣機進油壓力為4八6bar （表壓），潤滑油流量為25l/min。滑油壓力和流量測量以壓氣機滑油進口處壓力、 流量為準。油溫，在正常運轉情況下，潤滑油粘度在允許的粘度范圍內，允許的進油溫度為tso=408（ C。滿負荷時，最 大溫度升高值為1=45 C,在啟動時進油溫度不低于10 C。6 .使用時，只有在潤滑油的流量和壓力達到規定的范圍，壓氣機才能啟動，在壓氣機停止運轉后，才能停止供油。二.潤滑系統的設計

25、根據以上對潤滑系統的要求，我們的潤滑系統主要要達到的目標是：一方面給壓氣機提供的潤滑油壓力和流量 要達到要求，一方面還有潤滑油的溫度要控制在所要求的范圍內，還要保證潤滑油的清潔。我們設計了潤滑系統的 原理圖如3-9。U ip林間斷電源圖3-11壓氣機潤滑方案圖潤滑油的運行過程如下，首先油泵將潤滑油從儲油箱打出，通過調節閥門1和閥門2調節潤滑油的壓力和流量， 一部分潤滑油通過旁通管路返回油箱，直至壓力和流量達到要求為止，潤滑油接著流經冷油器，在這里熱的潤滑油 經過熱交換冷卻，然后流經滑油細濾器，過濾后的滑油直接進入壓氣機進行潤滑和冷卻，經過壓氣機后，滑油直接 回到儲油箱，完成一個循環。下面是各部

26、件的選擇。油箱的尺寸見附錄。對于油箱，為了滿足脫氣要求以及停車時能容納所有系統的全部回 油量，儲油箱的容積應保證油能停留5至8分鐘。我們要求的流量25l/min，按8分鐘算，我們油箱至少應有200的 容量，考慮到油箱不能全部裝滿，而且進入油箱回油速度很快，為防止溢出，我們的油箱總的容量設計為3001，而 且在油箱內設置了三層高低不同的擋板，一方面可以避免滑油在油箱里的過度波動，使滑油可以以波浪的形式翻滾 前進，從油箱的一端到另一端，到出油端后，潤滑油已經不會象油箱下油端那樣波動了，另一方面擋板還可以擋住 沉淀下來的雜質。在油箱的出油口處，安裝粗濾器，過濾掉較大的雜質。為了啟動方便，油箱內還安裝

27、了預熱設 備，如果溫度較低，可以開啟加熱器，加熱器為兩根3千瓦的加熱棒。冷油器的選擇。潤滑油經壓氣機的進出口最大溫差為40度，出口溫度最高125度，流量為25升/每分鐘，由 此可以算得每小時潤滑油帶走的最大熱量，Q = 40 x 25 x 60 x 0.9 x0.5 = 27000?(3/ th選擇冷卻水的流速4米每秒鐘，管徑25mm，由此每小時通過冷油器的水量為= 4x3.14x0.025x0.025/4x3600 = 7.0/b&t冷油器需要具有的換熱能力通過這些循環水把壓氣機軸承產生的熱量帶走，當冷油器進出口水的溫差大于5度時， 就可以這些熱量全部帶走。這對換熱器來說是很容易達到的。16

28、,17,18,19值得注意的是，潤滑系統的正常運轉是非常重要的，一般情況下重要設備的潤滑都有備用潤滑方案，以便在緊 急情況下啟動保證機器的正常運轉。在這里，也考慮了兩套備用方案，一種可以另外備用一套油泵電機，與原來的 電機油泵連鎖，如果原來電機停止運轉至使潤滑油壓下降，則備用油泵自動啟動保證潤滑；再有可以備用高位油箱， 或者將油箱與高壓氣體連接利用高壓氣體的壓力增加備用油箱內的壓力，電磁閥也與原來電機油泵連鎖控制，一旦 原來潤滑系統不能正常工作，所有備用方案就自動啟動。 3.5實驗裝置燃燒系統設計實驗裝置的燃燒系統在實驗裝置中起著舉足輕重的作用，它是唯一能使壓氣機迅速升速到極高轉速的動力源。

29、燃燒系統主要包括如下幾個部分：如燃燒器，燃油泵，燃油流量調節裝置，燃油箱，還有高能點火裝置等。一.燃燒系統原理設計燃油系統的工作過程簡述如下：當啟動閥門打開后，壓氣機達到一定轉速，適合于點火后，啟動高能點火器， 使點火槍處于放電點火狀態，同時使燃油調節閥門處于全關狀態，然后啟動油泵電機，這時燃油被油泵出口閥門節 流，不能從油嘴噴出，緩慢調節燃油調節閥門的開度，提高油嘴前的油壓，當油嘴前的油壓達到7公斤以上時，根 據油嘴的特性可以知道，此時通過油嘴進入燃燒器的燃油已經達到很好的霧化狀態，高能點火器就可以把燃油點燃， 由于油嘴連續噴油，火焰可以在燃燒器內形成穩定燃燒狀態這時應該關閉點火器。實驗過程

30、中通過調節油量調節閥 門可以調節同一轉速條件下不同工況所需要的燃油量。燃燒系統原理圖如圖3-8所示。燃油量調節的機理：燃油量的調節主要由噴油嘴的特性決定，以3USgal/h的油嘴為例來說明其特性。從圖中可 以看到在一定壓力范圍內，油嘴的流量變化是比較小的，由公式3.8可以知道油嘴流量的變化基本與壓力的平方根 成正比。而我們所需要的流量調節范圍遠遠大于同一油嘴所能承受的流量調節范圍，這就限制了我們在實驗中各種 轉速和工況下連續調節。從現有的條件來看，可以更換不同型號的油嘴來做不同轉速下壓氣機特性實驗。在同一轉 速下做實驗，通過調節噴油嘴前的壓力，改變噴油量的變化，根據我們給定的油嘴前壓力變化范圍，油嘴的噴油量 可以增加40%的范圍調節，這樣還是可以維持轉速變，即使壓氣機調節工況稍有變化。4,5,6（3.8）V如0伏圖3-12燃燒系統示意圖21圖3-13 3.5加侖噴油嘴噴油特性示意圖10567 S 9 10 111213 14 1516 17 V如0伏圖3-12燃燒系統示意圖21圖3-13 3.5加侖噴油嘴噴油特性示意圖1