一种气路组件和喘振抑制系统，包括气体增压装置(10)、进气管路(20)和排气管路(30)。气体增压装置(10)具有相对设置的进气端和出气端；进气管路(20)设置于所述气体增压装置(10)的进气端；排气管路(30)设置于所述气体增压装置(10)的出气端。其中，所述进气管路(20)和所述排气管路(30)中的至少一个包括抑喘件(40)，所述抑喘件(40)包含一个或多个基本流道单元(41)，所述基本流道单元(41)是具有单向流通特性的单元。本申请实施例可有效调节气体增压设备发生喘振时的强度、周期和喘振过程中的动态特性，进而降低喘振的破坏性，对气体增压设备和气路组件均起到了很好的保护作用。和气路组件均起到了很好的保护作用。和气路组件均起到了很好的保护作用。
【技术实现步骤摘要】
一种气路组件和喘振抑制系统
[0001]本专利技术涉及测试设备
，特别涉及一种气路组件和喘振抑制系统。
技术介绍
[0002]目前，气体增压装置包括风扇/压气机，风扇/压气机是广泛应用于航空、汽车、能源等现代工业的各个领域的一种叶轮机械，主要功能是对气体进行压缩增压。相比于往复式活塞压缩机，风扇/压气机具有效率高、体积小重量轻、运转平稳、流量大等优势。然而，风扇/压气机在运行时工作流量不能小于特定的限制值，否则将发生喘振现象。通常把发生喘振和不发生喘振的分界线称之为“喘振线”。当喘振发生时，风扇/压气机的流量、压力等气动参数出现大幅度变化和剧烈震荡，甚至是出现大范围的回流等恶劣流动现象，在此过程中将产生巨大的非定常气动力，给风扇/压气机轴系、叶片等重要组成部件带来不可逆的结构性破坏。
[0003]为避免风扇/压气机在工作时出现喘振等现象，需要在实际设计开发过程中，通过试验确定风扇/压气机的“喘振线”并分析其喘振性能，这就不可避免的会使得风扇/压气机在试验过程中出现喘振，这对风扇/压气机试验件本身的结构安全以及试验系统其他部件的结构安全均有极大威胁。由于需要准确反映所试验的风扇/压气机的性能和“喘振线”位置，故不能对风扇/压气机试验件本身进行改造和处理来抑制喘振，否则试验结果将失真。因此，需要从试验系统本身出发，发展相应的喘振抑制技术，降低风扇/压气机试验过程中的喘振强度，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0004](一)专利技术目的
[0005]本专利技术的目的是提供一种气路组件和喘振抑制系统，可以降低风扇/压气机试验过程中的喘振强度。
[0006](二)技术方案
[0007]为解决上述问题，根据本专利技术的一个方面,本专利技术提供了一种气路组件和喘振抑制系统，包括气体增压装置、进气管路和排气管路。气体增压装置具有相对设置的进气端和出气端，所述气体增压装置用于容置气体增压装置；进气管路设置于所述气体增压装置的进气端；排气管路设置于所述气体增压装置的出气端；
[0008]其中，所述进气管路和所述排气管路至少一个包括抑喘件，所述抑喘件由一个或多个基本流道单元组成，所述基本流道单元是具有单向流通特性的单元。
[0009]在本实施例中，该具有单向流通特性的基本流道单元符合特斯拉阀原理，可以实现特斯拉阀功能。
[0010]一种示例性实施例中，所述基本流道单元包括第一导流腔和与所述第一导流腔连通的第二导流腔，所述第一导流腔用于导通由所述进气管路的进气端进入的正向气流，所述第二导流腔用于导通逆向气流，所述逆向气流的流向与所述正向气流的流向相反；
[0011]其中，所述第一导流腔的中轴线与所述抑喘件的中轴线相交形成夹角α，夹角α满足条件式：0
°
≤α≤90
°
。
[0012]一种示例性实施例中，所述第一导流腔包括第一正导流段和与所述第一正导流段连接的第二正导流段，所述第一正导流段和所述第二正导流段对应的中轴线分别与所述抑喘件的中轴线相交形成所述夹角α。
[0013]一种示例性实施例中，所述第二导流腔的中轴线与所述抑喘件的中轴线相交形成夹角β，夹角β满足条件式：0
°
≤β≤90
°
。
[0014]一种示例性实施例中，所述第二导流腔包括第一逆导流段和与所述第一逆导流段连接的第二逆导流段，所述第一逆导流段和所述第二逆导流段布置于所述抑喘件的中轴线相对两侧，所述第一逆导流段和所述第二逆导流段对应的中轴线分别与所述抑喘件的中轴线相交形成所述夹角β。
[0015]一种示例性实施例中，所述第一逆导流段包括第一直流道和与所述第一直流道连通的第一弯流道，所述第一直流道的进气端与所述第二正导流段的出气端连通，所述第一弯流道的出气端与所述第一正导流段和所述第二正导流段的交汇处连通，且所述第一直流道的中轴线与所述抑喘件的中轴线形成夹角α，所述第一弯流道的中轴线与所述抑喘件的中轴线形成夹角β；
[0016]所述第二逆导流段包括第二直流道和与所述第二直流道连通的第二弯流道，所述第二直流道形成于所述第二正导流段的中轴线的延伸方向上，所述第二弯流道的出气端与所述第一正导流段连通，且所述第二弯流道的中轴线与所述抑喘件的中轴线形成夹角β。
[0017]一种示例性实施例中，所述第一导流腔的截面面积为S
f
，所述第二导流腔的截面面积为S
r
，所述第一导流腔的截面面积和所述第二导流腔的截面面积满足条件式：0＜S
r
≤5S
f
。
[0018]一种示例性实施例中，所述正向气流流过所述第一导流腔产生的压降为Δp
f
，所述逆向气流流过所述第二导流腔产生的压降为Δp
r
，所述第一导流腔的压降和所述第二导流腔的压降满足条件式：Δp
f
<Δp
r
。
[0019]一种示例性实施例中，设置于所述进气管路的所述抑喘件为一个或多个，所述抑喘件右一个所述基本流道单元构成或由多个所述基本流道单元顺次连通构成；和/或设置于所述排气管路的所述抑喘件为一个或多个，所述抑喘件右一个所述基本流道单元构成或由多个所述基本流道单元顺次连通构成。
[0020]根据本专利技术的第二个方面,本专利技术提供了一种喘振抑制系统，所述喘振抑制系统包括上述所述的气路组件。
[0021]本申请实施例中，一方面，气体增压设备设置于气路组件的气体增压装置内，当气体增压设备(包括风扇或压气机)在气路组件中稳定工作而尚未发生喘振现象时，则气路组件内部的气流流动方向为正向流动，气流的正向流动也可以理解为该气流沿进气管路朝向排气管路的方向流通，即正向气流。本专利技术抑喘件符合特斯拉阀原理，可实现特斯拉阀功能，即：该正向气流穿过抑喘件时阻力很小类似于常规管道，故不会影响气路组件中对气体增压设备的稳态性能测试，也不会影响气体增压设备喘振现象的正常发生，更不会对气体增压设备的“喘振线”位置的判定和喘振特性的捕捉造成影响。第二方面，当气体增压设备工作点触及“喘振线”导致喘振发生时，气路组件内部，尤其是气体增压设备试验件及其临
近附件内部，气流将逆向流动(即逆向气流，其流动方向由排气管路指向进气管路方向)，此时抑喘件的内部流动阻力将变得非常大，这将带来两方面的效果：1、对气路组件内部气流的逆向流动起到直接的抑制作用，使逆向流动气流减弱甚至消除；2、排气管路内的抑喘件使得气体增压设备出气端压力快速降低，和/或进气管路内的抑喘件使得气体增压设备进气端压力快速升高，是的快速降低气体增压设备气动负荷，从而快速退出喘振。本申请实施例有效抑制了气体增压设备喘振的强度和喘振过程中气流的振荡幅度，进而有效降低喘振的破坏性，对气体增压设备和气路组件均起到了很好的保护作用。
附图说明
[0022]图1是本申请实施例提供的气路组件的结构图；
[0023]图2是本申请实施例提供的抑喘件的结构图；本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种气路组件，其特征在于，包括：气体增压装置(10)，具有相对设置的进气端和出气端，所述气体增压装置(10)用于实现气体的压力提升；进气管路(20)，设置于所述气体增压装置(10)的进气端；排气管路(30)，设置于所述气体增压装置(10)的出气端；其中，所述进气管路(20)和所述排气管路(30)中的至少一个包括抑喘件(40)，所述抑喘件(40)的包含有一个或多个基本流道单元(41)，所述基本流道单元(41)是具有单向流通特性的单元。2.如权利要求1所述的气路组件，其特征在于，所述基本流道单元(41)包括第一导流腔(411)和与所述第一导流腔(411)连通的第二导流腔(412)，所述第一导流腔(411)用于导通由所述进气管路(20)的进气端进入的正向气流，所述第二导流腔(412)用于导通逆向气流，所述逆向气流的流向与所述正向气流的流向相反；其中，所述第一导流腔(411)的中轴线与所述抑喘件(40)的中轴线相交形成夹角α，夹角α满足条件式：0
°
≤α≤90
°
。3.如权利要求2所述的气路组件，其特征在于，所述第一导流腔(411)包括第一正导流段(4111)和与所述第一正导流段(4111)连接的第二正导流段(4112)，所述第一正导流段(4111)和所述第二正导流段(4112)对应的中轴线分别与所述抑喘件(40)的中轴线相交形成所述夹角α。4.如权利要求3所述的气路组件，其特征在于，所述第二导流腔(412)的中轴线与所述抑喘件(40)的中轴线相交形成夹角β，夹角β满足条件式：0
°
≤β≤90
°
。5.如权利要求4所述的气路组件，其特征在于，所述第二导流腔(412)包括第一逆导流段(4121)和与所述第一逆导流段(4121)连接的第二逆导流段(4122)，所述第一逆导流段(4121)和所述第二逆导流段(4122)布置于所述抑喘件(40)的中轴线相对两侧，所述第一逆导流段(4121)和所述第二逆导流段(4122)对应的中轴线分别与所述抑喘件(40)的中轴线相交形成所述夹角β。6.如权利要求5所述的气路组件，其特征在于，所述第一逆导流段(4121)包括第一直流道(412...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙振中，王钧莹，李加桉，魏杰，郑新前，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
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