具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

针对上述技术问题，本申请提出了如下技术方案。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

在一实施例中，申请实施例提供了一种气路组件，气路组件包括气体增压装置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，气体增压装置10用于容置气体增压装置，气体增压装置包括但不限于风扇或压气机。进气管路20设置于气体增压装置10的进气端，排气管路30设置于气体增压装置10的出气端。其中，进气管路20和排气管路30中的至少一个包括抑喘件40，抑喘件40由一个或多个基本流道单元41构成，基本流道单元41是具有单向流通特性的单元。

在本实施例中，进气管路20和排气管路30中的至少一个包括抑喘件40，例如：可以单独在进气管路20中设置抑喘件40，或可单独在排气管路30中设置抑喘件40，或分别在进气管路20和排气管路30中设置抑喘件40。

本申请实施例中，基本流道单元41是具有单向流通特性的单元，即符合特斯拉阀原理，可实现特斯拉阀。气体增压装置10(一般为风扇或压气机)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20朝向排气管路30的方向流通，即正向气流。基于特斯拉阀原理，该正向气流穿过抑喘件40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。

一种示例性实施例中，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30指向进气管路20方向)，此时抑喘件40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30内的抑喘件40使得气体增压设备出气端压力快速降低，和/或进气管路20内的抑喘件40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。综上，本申请技术方案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。

如图2所示，图2中示意出正向气流的流通方向和抑喘件的中轴线Y。基本流道单元41包括第一导流腔411和与第一导流腔411连通的第二导流腔412，第一导流腔411用于导通由进气管路20的进气端进入的正向气流，第二导流腔412用于导通逆向气流，逆向气流的流向与正向气流的流向相反。其中，沿正向气流的流通反向X上，第一导流腔411的中轴线依次穿过抑喘件40的中轴线Y两次，且第一导流腔411的中轴线与抑喘件40的中轴线均相交形成夹角α，夹角α满足条件式：0°≤α≤90°。也就是说基本流道单元41是具有单向流通特性的单元，即符合特斯拉阀原理，可实现特斯拉阀。

在本实施例中，第一导流腔411的中轴线由图2中的虚线示出，编号411标记了第一导流腔的中轴线，应该理解的是，编号411代表的是第一导流腔，并非仅用于标记第一导流腔的中轴线。其中，图2中，第一导流腔411的中轴线上的箭头示意出了正向气流流经第一导流腔411的流通方向。

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)，每个抑喘件由一个或多个基本流道单元构成，图3所示为多个基本流道单元首尾连接构成的喘振件B-B方向的剖面图。本发明提供的抑喘结构沿A-A方向的截面示意图如图4所示，图4展示第一导流腔的流道截面形状411和第二导流腔的流道截面形状412，本发明涉及的流道截面形状不作具体的规定，可为矩形、类矩形、圆形、椭圆形、类圆形等，图4为本申请一实施例截面形状为矩形的示意图。

一种示例性实施例中，第一导流腔411包括第一正导流段4111和与第一正导流段4111连接的第二正导流段4112，第一正导流段4111和第二正导流段4112对应的中轴线分别与抑喘件40的中轴线相交形成夹角α。需要理解的是，图2中，编号4111示意出了第一正导流段的中轴线和编号4112示意出了第二正导流段的中轴线，以方便理解。其中，应该理解的是，编号4111代表的是第一正导流段，编号4112代表的是第二正导流段，并非仅用于标记第一正导流段和第二正导流段对应的中轴线。

第二导流腔412的中轴线与抑喘件40的中轴线相交形成夹角β，夹角β满足条件式：0°≤β≤90°。第二导流腔412包括第一逆导流段4121和与第一逆导流段4121连接的第二逆导流段4122，第一逆导流段4121和第二逆导流段4122布置于抑喘件40的中轴线Y相对两侧，第一逆导流段4121和第二逆导流段4122对应的中轴线分别与抑喘件40的中轴线相交形成夹角β。

在本实施例中，第二导流腔412的中轴线由图2中的点划线示出，编号412标记了第二导流腔的中轴线，应该理解的是，编号412代表的是第二导流腔，并非仅用于标记第二导流腔的中轴线。其中，图2中，第二导流腔412的中轴线上的箭头示意出了逆向气流流经第二导流腔412的流通方向，且由图可知，第二导流腔412的第一逆导流段4121和第二逆导流段4122对应的中轴线向上的箭头分别示意出了逆向气流流经第一逆导流段4121和第二逆导流段4122的流通方向。

一种示例性实施例中，第一逆导流段4121包括第一直流道41211和与第一直流道41211连通的第一弯流道41212，第一直流道41211的进气端与第二正导流段4112的出气端连通，第一弯流道41212的出气端与第一正导流段4111和第二正导流段4112的交汇处连通，且第一直流道41211的中轴线与抑喘件40的中轴线形成夹角α，第一弯流道41212的中轴线与抑喘件40的中轴线形成夹角β。在本实施例中，第二正导流段4112的出气端为参考正向气流的流通方向限定，第一弯流道41212的出气端为参考逆向气流的流通方向限定。

如图2中所示，圆形区域Z为第一正导流段4111和第二正导流段4112的交汇处，即以正向气流的流向为参考，第一正导流段4111的出气端与第二正导流段4112的进气端相连通的区域，在该区域Z内，流经第一正导流段4111的正向气流以预设角度发生偏转，以使流经第二正导流段4112的正向气流再次穿过抑喘件40的中轴线Y,且第二正导流段4112的中轴线与抑喘件40的中轴线Y形成的夹角与第一正导流段4111的中轴线与抑喘件40的中轴线Y形成的夹角相同。

第二逆导流段4122包括第二直流道41221和与第二直流道41221连通的第二弯流道41222，第二直流道41221形成于第二正导流段4112的中轴线的延伸方向上，第二弯流道41222的出气端与第一正导流段4111连通，且第二弯流道41222的中轴线与抑喘件40的中轴线形成夹角β，其中，第二弯流道41222的出气端为参考逆向气流的流通方向限定。

第一导流腔411的截面面积为S_f，第二导流腔412的截面面积为S_r，第一导流腔411的截面面积和第二导流腔412的截面面积满足条件式：0＜S_r≤5S_f。

正向气流流过第一导流腔411产生的压降为p_f，逆向气流流过第二导流腔412产生的压降为p_r，第一导流腔411的压降和第二导流腔412的压降满足条件式：p_f<p_r。具体如图5所示，图5示意出了抑喘件40的基本流道单元41的压降特性曲线，可以看出，当相同体积流率的流体正向流过和逆向流过抑喘件40的基本流道单元41时，产生的压降满足：Δp_f<Δp_r。其中，下标f表示流过第一导流腔411的正向气流，下标r表示流过第二导流腔412的逆向气流，Δp_f为正向气流流动时气体的压降，Δp_r为逆向气流流动时气体的压降。

本申请实施例中，从图5所示的压降特性曲线可知，当相同体积流率的流体正向流过和逆向流过抑喘件40的基本流道单元41时，正向气流流过基本流道单元的压降小于逆向气流流过基本流道单元的压降，使得气流的正向流动比逆向流动容易，即气流的正向流动阻力小于逆向流动阻力，从而实现抑喘件40的单向流通的特性，进而起到对气体增压设备内部的逆向流动起到直接的抑制作用，使气流逆向流动减弱甚至消除。

设置于进气管路20和/或设置于排气管路30的抑喘件40可由单个或多个基本流道单元41构成，多个基本流道单元41顺次连通。

本申请实施例中，一方面，抑喘件40结构构造为固定结构，没有可动部件，故其具有可靠性和可维护性佳的特点。另一方面，本申请的抑喘件40实现了“单向流通”的特性，单向流通可以理解为本申请的气流在正向流动(进气管路20指向排气管路30的方向定义为气流的正向流动方向)方向上比逆向流动(排气管路30指向进气管路20的方向定义为气流的逆向流动方向)容易，气流的正向流动阻力小于气流的逆向流动阻力，从而实现抑喘件40或抑喘结构的单向流通的特性，进而起到对气体增压设备内部的逆向流动起到直接的抑制作用，使气流逆向流动减弱甚至消除。

抑喘件40的第一导流腔411和第二导流腔412的截面形状包括但不限于为矩形、圆形、椭圆形、类矩形和类圆形等形状。

本申请实施例中，取夹角α为10°，夹角β为75°，取Sr＝Sf，抑喘件40同时安装于进气管路20和排气管路30。

一种示例性实施例中，如图1本申请的基于特斯拉阀原理的气路组件结构图。沿气流正向流动方向依次布置的进口管21、进气稳压箱22、进气流道23、抑喘件40、气体增压装置10、集气装置31、抑喘件40、排气流道32、出口阀门33和出口管34。

其中，进气流道23和排气流道32可以安装有气流参数测量探针，分别用于对进气参数进行测量和排气参数进行测量。进气稳压箱22用于保持气流恒定的压力和温度，以保证进气气流参数的相对稳定，气流参数包括流量、压力、温度和密度中的至少一种。集气装置31负责收集经过气体增压设备压缩过后的气体，出口阀门33用于控制气路组件内的气流流量，以调节气体增压设备出气端的背压，从而实现对气体增压设备运行工作点的调节。

根据本发明的第二个方面,本发明提供了一种喘振抑制系统，喘振抑制系统包括上述的气路组件。

喘振抑制系统还包括动力系统、控制系统、数据采集系统和记录系统。

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

1、本发明提供了一种气路组件，气路组件包括气体增压装置、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。其中，所述进气管路和所述排气管路中的至少一个包括抑喘件，所述抑喘件的输入端和输出端之间形成有基本流道单元，所述基本流道单元符合特斯拉阀原理。能够解决降低风扇/压气机试验过程中的喘振强度，减轻喘振的破坏性的问题。本申请实施例中，第一方面，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。基于特斯拉阀原理，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。综上，本申请技术方案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。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。