轴流压气机

轴流压气机，是气流基本平行于旋转叶轮轴线流动的压气机。轴流压气机是功率在1MW及以上的燃气轮机中使用最普遍的压气机类型。这类压气 机大多采用多级，级数在7〜22之间。

发展

发展历程

90年代末，GE公司与艾利逊预研公司联合研 制的4级压气机达到了 F100发动机的10级压气 机同样的总压比，该压气机通过IHPTET计划得到 了验证。本世纪初，MTU公司成功地研制了 6级高 压压气机，总压比约为11，已被选为PW6000发动 机的高压压气机，这是这一量级的高负荷压气机首 次在发动机上得到应用，该项目还获得2002年德国 工业创新奖。

近年来，一些新的气动设计概念逐步应用于压气机设计，1998年麻省理工学院(MIT) Kerrebrock提 出的3级吸附式压气机方案的压比达到了 27;2000 年，北航陈懋章院士作出了2级大小叶片压气机实 现压比6的方案。

设计系统的发展

一个世纪以来，伴随着气动热力学、计算流体力学的发展，轴流压气机的设计系统在不断进步，带动 着压气机设计水平的提高。

研制难度很大

我国的多级轴流压气机研制与国外先进发动机 公司相比，由于缺少工程实用的设计规范和大量试 验数据的支持，更多地依赖个人经验和判断，设计的 不确定度更大。

基本工作原理

工质首先由转子叶片加速，在静子叶片通道减速，将转子中的动能转变为静压能，该过程在多级叶片中反复进行，直到总压比达到要求为止。

组成与功能

设计过程

压气机的完整设计过程包括以下几个步骤：

（1）确定转速和流道尺寸。

（2）给定效率，确定压气机级数。

（3）计算每一级平均半径处的气流角。

（4）确定从叶根至叶尖的气流角变化。

（5）压缩效应研究。

（6）根据叶栅试验数据选择压气机叶型。

（7）使用叶栅数据，核查之前假定的效率。

（8）评估非设计点性能。

特性

的关系曲线。

优点

轴流压气机与离心压气机具有如下优点：

（2）轴流压气机直径较小通常导致重量较轻。

（4）由于制造困难，离心叶轮直径存在一个实际上限，大约为0.8米，并因此限制了流量和压比的增大。