陈庆光 ，徐延辉 ，张祯江 ，郭 武

（山东科技大学 机械电子工程学院, 山东 青岛 266590）

0 引 言

对旋风机在小流量工况运行可能会出现旋转失速乃至喘振等失稳现象，影响其安全运行[1-2]。两级叶轮之间的轴向间距作为风机的重要结构参数[3]，不仅与风机的效率、压升、轴向尺寸相关，而且其对于风机的失速过程也具有重要影响[4]。

失速起始扰动通常具有2 种典型类型：一种是发展缓慢、大尺度“模态型”；另一种是发展迅速、小尺度“突尖型”。MOORE 等[5]建立了压缩系统稳定性模型，该模型得到了使压气机发生旋转失速的模态波。VO 等[6]提出了触发“突尖型”失速起始扰动的先决条件，即泄漏流发生前缘溢流及尾缘反流。然而，由于轴流压气机、风机设计的多样性，现有文献也出现了不同于“模态型”、“突尖型”的失速起始扰动。DELL’ERA 等[7]发现了一种异于“模态型”和“突尖型”的压气机叶根失速起始扰动，且其类型随转速改变而改变。李思敏[8]、PAN 等[9]在一台压气机上发现特征为轴对称、起始于叶根且其形成的失速涡团以较低转速沿周向旋转的失速起始扰动，称其为“局部喘振”。武文倩等[10]试验发现了起始于叶根的新型失速起始扰动并通过数值方法对该压气机进行研究，发现扰动起源于叶根区域，完全失速时失速涡团以45%转子转速旋转。DAY[11]、XU等[12]发现，渐进型旋转失速进入失速状态后，压气机进入部分叶高失速，其全压呈平缓下降；突变型旋转失速进入失速状态后，压气机进入全叶高失速，其全压呈跳跃式下降。……