楊天南 ，張 軻 ，鄭培英 ，張 海

（1.海裝沈陽局駐沈陽地區(qū)第二軍事代表室，沈陽 110043；2.中國航發(fā)沈陽發(fā)動(dòng)機(jī)研究所，沈陽 110015；3.哈爾濱工程大學(xué)動(dòng)力與能源工程學(xué)院，哈爾濱 150001）

0 引言

飛機(jī)在起飛和降落的過程中會(huì)面臨多砂環(huán)境，此時(shí)由風(fēng)揚(yáng)起的塵土、砂粒等異物顆粒會(huì)隨空氣被吸入航空發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)，這些異物會(huì)在氣流曳力的作用下不斷加速，對發(fā)動(dòng)機(jī)部件產(chǎn)生磨損，導(dǎo)致其性能降低甚至引起發(fā)動(dòng)機(jī)故障，降低其運(yùn)行的可靠性和使用壽命[1]。在實(shí)際應(yīng)用中，由于砂塵侵蝕和沉積造成的事故和損失并不在少數(shù)。運(yùn)輸機(jī)或直升機(jī)在起飛、低速滑行或著陸時(shí)產(chǎn)生的漩渦和低速推力反向射流，會(huì)將砂粒和灰塵帶入發(fā)動(dòng)機(jī)，而惡劣的工作環(huán)境，如沙塵暴、火山噴發(fā)產(chǎn)生的火山灰、沙漠地帶、濃煙濃霧等，會(huì)使砂粒沖蝕和沉積的影響更加明顯，甚至影響結(jié)構(gòu)的完整性[2]。1982 年，一架波音747 客機(jī)在飛行過程中駛?cè)胍蚧鹕絿姲l(fā)產(chǎn)生的火山灰云后，發(fā)生了引擎熄火的嚴(yán)重事故[3]；2000 年，火山灰云同樣造成了飛機(jī)渦輪葉片前緣侵蝕[4]；同時(shí)，惡劣的砂塵環(huán)境導(dǎo)致軍用直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)耗油率和維修成本大幅提高，發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際使用壽命不足設(shè)計(jì)值的1/8，使用環(huán)境是造成直升機(jī)在沙漠地帶受損嚴(yán)重的主要原因之一[5-6]。

Brun 等[7]的研究表明，直徑在10 μm 以上的砂粒就會(huì)對壓氣機(jī)葉片造成侵蝕；傅國如[8]的研究表明，直徑超過5 mm 的砂粒可將壓氣機(jī)第1 級葉片的前緣打出裂口；李釗等[9-11]在對壓氣機(jī)葉片斷裂或失效的故障分析中發(fā)現(xiàn)，部分葉片會(huì)由于砂粒的點(diǎn)蝕或侵蝕作用在壓氣機(jī)葉片表面形成疲勞點(diǎn)，降低葉片疲勞強(qiáng)度，從而在點(diǎn)蝕處萌生裂紋、擴(kuò)展直至葉片斷裂。由此可見，砂粒粒徑與其侵蝕作用有著明顯關(guān)聯(lián)，發(fā)動(dòng)機(jī)吞砂防護(hù)是一項(xiàng)復(fù)雜的工程，就需要詳細(xì)分析發(fā)動(dòng)機(jī)中砂粒運(yùn)動(dòng)規(guī)律及砂粒磨蝕原理。針對砂塵顆粒對葉片的撞擊，Balen等[12]利用1臺(tái)單級軸流壓縮機(jī)開展了試驗(yàn)研究，吞砂的過程持續(xù)了605 s，共計(jì)吸入25 kg砂塵，表明吞砂后壓氣機(jī)載荷系數(shù)減小3.5%，效率降低4%；Ghenaiet 等[13]對軸流風(fēng)機(jī)進(jìn)行了9 h 的連續(xù)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)吸入砂粒9 h 后，壓氣機(jī)的絕熱效率、總壓比和喘振裕度分別降低了7.1%、9.5%和55%；Bammert 等[14]利用葉柵風(fēng)洞對葉片進(jìn)行了吞砂試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)砂粒的吸入會(huì)導(dǎo)致壓氣機(jī)工作點(diǎn)前移。

砂粒在發(fā)動(dòng)機(jī)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律復(fù)雜，伴隨著氣流與砂粒相互作用和砂粒與壁面的碰撞作用，是人們無法從理論出發(fā)得出1 套準(zhǔn)確可行的數(shù)學(xué)模型。目前，兩相流數(shù)值模擬技術(shù)已逐漸成熟，兩相流3 維計(jì)算已在工程上得到廣泛應(yīng)用。本文以Rotor 37 為仿真對象，在不同顆粒質(zhì)量流量、不同粒徑、不同轉(zhuǎn)速下進(jìn)行數(shù)值仿真，分析顆粒在不同吞砂條件下的動(dòng)力學(xué)特性，并對吞砂過程中動(dòng)葉的性能變化進(jìn)行分析。

1 數(shù)值方法

航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮部件吞砂是一種稀疏顆粒氣固兩相流動(dòng)，砂粒在氣流中運(yùn)動(dòng)受到氣動(dòng)力、慣性力等力的作用運(yùn)動(dòng)，遇到壁面發(fā)生碰撞反彈。在數(shù)值模擬中，一般將砂粒視為離散相，將氣流視為連續(xù)相，建立各相的運(yùn)動(dòng)方程及相與相間的耦合作用是數(shù)值模擬的關(guān)鍵。顆粒流動(dòng)數(shù)值模擬方法主要有2 種，歐拉-歐拉法和歐拉朗格朗日法，2 種方法在顆粒流模擬中都應(yīng)用廣泛，各有優(yōu)缺點(diǎn)，2 種方法的選擇主要是基于兩相流動(dòng)狀態(tài)和模擬需求，下面對2 種方法的異同和選取依據(jù)進(jìn)行詳細(xì)說明。

1.1 歐拉-歐拉法和歐拉-拉格朗日法

歐拉-歐拉法和歐拉-拉格朗日法都是基于經(jīng)典的連續(xù)介質(zhì)力學(xué)方法，在計(jì)算不同類型的顆粒流動(dòng)方面有著各自的特點(diǎn)和優(yōu)勢。歐拉-歐拉法是將離散的顆粒相和連續(xù)的流體相都看作是連續(xù)介質(zhì)，同時(shí)在歐拉坐標(biāo)系中考慮離散相和連續(xù)相的運(yùn)動(dòng)，對每一相都建立連續(xù)方程、動(dòng)量方程和能量方程，來考察空間各點(diǎn)上的兩相物理量及其變化；歐拉-拉格朗日法是將離散相和連續(xù)相分別用不同的方程來控制，連續(xù)相的介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)由經(jīng)典的Navier-Stokes方程控制，捕捉每一個(gè)空間節(jié)點(diǎn)上連續(xù)相的物理量變化，而離散相的運(yùn)動(dòng)則由獨(dú)立的動(dòng)量方程控制，對離散相顆粒在空間中的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行追蹤，一般將連續(xù)相計(jì)算方法稱為歐拉法，將對離散相進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤的計(jì)算方法稱為拉格朗日法。歐拉法和拉格朗日法分別如圖1、2所示。

圖1 歐拉法：利用空間固定點(diǎn)跟蹤元素

圖2 拉格朗日法：對粒子進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤

在發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮部件吞砂過程中，砂粒受到氣動(dòng)力、慣性力等力的作用發(fā)生運(yùn)動(dòng)，遇到壁面發(fā)生碰撞反彈，離散相與連續(xù)相間存在動(dòng)量和能量交換?！盾娪弥鄙龣C(jī)防砂塵要求》（GJB 1171）[15]和《航空渦噴渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)吞砂試驗(yàn)要求》（GJB 2026）[16]規(guī)定，發(fā)動(dòng)機(jī)吞砂試驗(yàn)砂粒最大濃度為53 mg/m3，質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為0.00004%（砂粒/空氣），換算砂粒的體積分?jǐn)?shù)則更小。各地的砂塵粒度也不一致[17]，因此在計(jì)算中需要酌情考慮。

采用不同方法來計(jì)算氣流連續(xù)相和顆粒離散相的歐拉-拉格朗日法可以較好地模擬出砂粒運(yùn)動(dòng)特性以及兩相間的耦合作用，較低的砂粒體積分?jǐn)?shù)也滿足歐拉-拉格朗日方法的使用要求，綜合考慮，本文采用歐拉-拉格朗日法來計(jì)算壓縮部件吞砂過程中的氣固兩相流動(dòng)，其中通過動(dòng)量和能量源來建立連續(xù)相與離散相之間的耦合作用。

1.2 歐拉-拉格朗日法控制方程

1.2.1 連續(xù)相控制方程

（1）質(zhì)量守恒方程

式中：ρ為空氣工質(zhì)的密度；t為時(shí)間；u→為混合工質(zhì)連續(xù)相的速度。

（2）動(dòng)量守恒方程

式中：p為作用在控制體上的表面壓力為控制體所受到的體積力，包括重力、慣性力及砂粒與連續(xù)相間的相互作用力等力為連續(xù)相流體粘性剪切應(yīng)力張量。

（3）能量守恒方程

式中：ht為連續(xù)相總焓；λ為砂粒與氣流間的熱傳導(dǎo)率；Sh為熱量源，為砂粒與連續(xù)相氣流間傳遞熱量，離散項(xiàng)與連續(xù)相間保持能量平衡。

1.2.2 離散相控制方程

發(fā)動(dòng)機(jī)吞砂過程中，砂粒作為稀疏的離散相分布在氣流中，與氣流間存在一定的滑移速度，砂粒的運(yùn)動(dòng)會(huì)受到多種作用力控制，包括自身重力、虛擬質(zhì)量力，以及受氣流作用的氣動(dòng)曳力和壓力梯度力；在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過程中，砂粒還受到離心力和科氏力的作用。離散相顆粒的運(yùn)動(dòng)與受力如圖3 所示。另外，砂粒通過對流換熱與氣流間產(chǎn)生熱量交換。

圖3 離散相顆粒運(yùn)動(dòng)與受力

（1）砂粒運(yùn)動(dòng)方程

其中重力、虛擬質(zhì)量力和壓力梯度力與氣動(dòng)曳力和慣性力相比是小量（約相差三個(gè)數(shù)量級）。忽略重力、虛擬質(zhì)量力和壓力梯度力，砂粒主要受氣動(dòng)曳力和慣性力作用，在拉格朗日坐標(biāo)系下，砂粒動(dòng)量方程為

其中，氣動(dòng)曳力

式中：CD為阻力系數(shù)，up為球形顆粒在靜止流體中的運(yùn)動(dòng)速度，Ap和dp分別為球形顆粒面積和直徑，ρˉ為流體密度。

（2）砂粒熱量傳遞方程

式中：Ap為砂粒表面積；Cs為砂粒定壓比熱容；hc為氣流與砂粒顆粒尖的對流換熱系數(shù)；T和Tp分別為氣流和砂粒表面的溫度。

砂粒在運(yùn)動(dòng)過程中受到各種氣流作用力影響，作用力也會(huì)反作用于氣流，砂粒與氣流間也存在一定熱量交換。歐拉-拉格朗日法以控制體為單元，將離散相砂粒產(chǎn)生的動(dòng)量和能量變化量作為源項(xiàng)引入連續(xù)相控制方程，通過迭代計(jì)算保證兩相之間作用源的平衡，從而建立離散相和連續(xù)相間的耦合作用。

1.3 砂粒侵蝕模型

砂粒對壁面的侵蝕程度一般用侵蝕速率來衡量，侵蝕速率定義為壁面材料在單位時(shí)間上損失的質(zhì)量（單位：kg/m2/s），在數(shù)值計(jì)算中，通過計(jì)算每個(gè)顆粒對壁面的累計(jì)損傷來計(jì)算侵蝕速率

式中：Af為壁面單元面積?沖擊壁面顆粒質(zhì)量流量；er為侵蝕率，侵蝕速率與顆粒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。

關(guān)于侵蝕建模的研究多偏向于基于試驗(yàn)的工程應(yīng)用數(shù)值解，通過理論分析和試驗(yàn)結(jié)果歸納出不同顆粒狀態(tài)下的侵蝕率

式中：β0為侵蝕率最大時(shí)碰撞角度，當(dāng)碰撞角度為90°時(shí)，a取值4；K1、K2、K3為與顆粒類型和碰撞壁面材料有關(guān)的系數(shù)，通過試驗(yàn)測試獲得，石英顆粒撞擊不同材料（鋁合金、不銹鋼、鈦合金）時(shí)，K1、K2、K3取值見表1。

表1 不同材料K1、K2、K3取值

2 模型與邊界條件

采用計(jì)算流體力學(xué)與離散元法（Computational Fluid Dynamics-Discrete Element Method，CFD-DEM）耦合方法模擬壓氣機(jī)在不同吞砂條件下各部件的磨蝕情況，總體思路是使用NUMECA AutoGrid 對Rotor37 進(jìn)行網(wǎng)格劃分，并進(jìn)行網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證，隨后根據(jù)Rotor37 的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值模擬的校核，選取合適的邊界條件進(jìn)行耦合仿真，最后通過改變吞砂條件，綜合比較不同吞砂條件下的侵蝕變化。

Rotor 37 是典型的跨聲速軸流壓氣機(jī)模型之一，其具體設(shè)計(jì)參數(shù)見表2。Rotor 37 網(wǎng)格劃分形式及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖4 所示。通過無關(guān)性驗(yàn)證，本文對于Rotor 37 單通道的網(wǎng)格數(shù)選用80 萬，整周共有36個(gè)葉片，則整周的計(jì)算網(wǎng)格數(shù)為2880萬。

表2 Rotor 37部分設(shè)計(jì)參數(shù)

圖4 Rotor 37網(wǎng)格劃分形式及拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

對于單相流場計(jì)算，使用FLUENT 進(jìn)行仿真，選用理想氣體作為流體工質(zhì)，湍流模型選用標(biāo)準(zhǔn)k-e湍流模型，近壁面函數(shù)選用標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)，進(jìn)口邊界條件選用壓力進(jìn)口，進(jìn)口總壓給定101325 Pa，進(jìn)口總溫給定288.15 K，湍流粘度比給定3%；出口邊界條件選用壓力出口，靜壓按徑向平衡壓力分布給定9000 Pa，出口溫度給定300 K，輪轂、葉片和機(jī)匣給定光滑壁面，選用多重坐標(biāo)系（Moving Reference Frames，MRF）法定義壓氣機(jī)的旋轉(zhuǎn)，其中輪轂和葉片根據(jù)坐標(biāo)及流道方向，給定轉(zhuǎn)速值為-17188 r/min，機(jī)匣設(shè)為靜止，求解方法選用Couple 算法，殘差量級給定10-5。穩(wěn)態(tài)計(jì)算收斂后，獲得該工況下的流量、效率、壓比等參數(shù)。

由于CFD-DEM 耦合仿真為瞬態(tài)計(jì)算，與穩(wěn)態(tài)計(jì)算不同的是，瞬態(tài)計(jì)算的求解速度和準(zhǔn)確性會(huì)受到初場的影響，合理的初場會(huì)提高瞬態(tài)計(jì)算過程中的收斂速度和穩(wěn)定性，因此為了節(jié)省計(jì)算時(shí)間并保證瞬態(tài)計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確，以近設(shè)計(jì)點(diǎn)工況的穩(wěn)態(tài)仿真結(jié)果作為瞬態(tài)仿真的初場。沙礫粒徑選取為平均150 μm，質(zhì)量比為1%，顆粒速度為170 m/s。

3 數(shù)值結(jié)果分析

3.1 顆粒軌跡及分布

砂粒的運(yùn)動(dòng)情況直接決定著撞擊發(fā)生的位置，進(jìn)而影響到磨損及侵蝕出現(xiàn)的位置及程度。因此首先要對顆粒的運(yùn)動(dòng)情況展開分析。整周內(nèi)顆粒軌跡如圖5 所示。在入口處，絕大部分的顆粒的運(yùn)動(dòng)方向和速度與氣流保持一致，隨氣流進(jìn)入壓氣機(jī)后撞擊葉片，軌跡發(fā)生偏移，偏移方向與葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)方向一致，由于在碰撞過程中顆粒會(huì)受到來自葉片的作用力，顆粒在改變運(yùn)動(dòng)方向的同時(shí)，移動(dòng)速度也會(huì)略有提升。

圖5 整周內(nèi)顆粒軌跡

在某穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)刻（t=0.005 s）的顆粒分布如圖6所示，其中以顆粒速度作為顆粒的著色變量。從圖中可見，顆粒在尚未與壓氣機(jī)葉片接觸前，其在空氣中是均勻分布的，當(dāng)顆粒隨氣流流過葉片前緣后，其速度及運(yùn)動(dòng)方向均發(fā)生改變。與此同時(shí)，在前一片相鄰葉片的葉背處，顆粒的密度降低，從圖中還可見明顯的顆?？障?，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因主要是顆粒與葉片之間的速度方向不同。顆粒的初始速度是沿壓氣機(jī)軸線的進(jìn)氣方向，而葉片則是圍繞軸線做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，顆粒和葉片之間存在相對運(yùn)動(dòng)，由此顆粒與葉片便產(chǎn)生了速度夾角，發(fā)生顆粒與葉背處的分離，向下游相鄰葉片的葉盆處移動(dòng)聚集，使得葉背處顆粒密度降低。顆粒在葉片分流的作用下，從入口處的均勻分布變成了相對集中的顆粒束，在后續(xù)向葉片出口移動(dòng)的過程中，由于氣流尾跡的擾動(dòng)作用，顆粒束之間再次出現(xiàn)摻混，粒子分布趨于平均。

圖6 在第0.005 s時(shí)刻的顆粒分布

不同葉高處的顆粒質(zhì)量濃度如圖7 所示。顆粒質(zhì)量濃度數(shù)值越大，說明此時(shí)顆粒聚集越明顯，而著色區(qū)域越大，說明顆粒的分布越廣泛。相較于葉片的吸力面，壓力面處的顆粒體積分?jǐn)?shù)更大，顆粒分布范圍更廣。在葉片尾緣到出口位置，隨著葉高逐漸增大，這部分流場中的顆粒體積分?jǐn)?shù)逐漸增加，顆粒分布范圍也在擴(kuò)大，相比于在進(jìn)口段各截面的均勻分布，顆粒逐漸遠(yuǎn)離壓氣機(jī)葉根和輪轂部分，向葉頂和機(jī)匣處移動(dòng)，這是由于壓氣機(jī)作為旋轉(zhuǎn)機(jī)械，流場內(nèi)會(huì)存在對顆粒的離心力，使得顆粒軌跡發(fā)生偏移，隨著氣流向葉頂和機(jī)匣處移動(dòng)。

圖7 不同葉高處的顆粒質(zhì)量濃度

3.2 磨損情況

顆粒的直徑除了對侵蝕量產(chǎn)生影響，也會(huì)改變粒子軌跡，使得侵蝕位置發(fā)生變化，為了探究粒徑對磨損的影響和變化規(guī)律，本節(jié)在100%轉(zhuǎn)速、砂粒質(zhì)量流量分?jǐn)?shù)為1%的近設(shè)計(jì)點(diǎn)工況下進(jìn)行不同粒徑的吞砂仿真模擬，選用的粒子直徑包括100、150和300 μm。砂粒撞擊下的磨損量如圖8 所示。從圖中可見粒徑對磨損分布及磨損量的影響。葉片整體的磨損量隨顆粒直徑的增大而增大，小顆粒產(chǎn)生的磨損相對均勻，隨著顆粒直徑的增加，葉片出現(xiàn)了類似于“斑塊狀”的磨損區(qū)域。隨著粒子直徑的增加，同等吞砂質(zhì)量流量下，顆粒的數(shù)量會(huì)減少，使得氣流中所含顆粒的密度減小，出現(xiàn)侵蝕分布不均的現(xiàn)象。

圖8 砂粒撞擊下的磨損量

不同砂粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)對葉片產(chǎn)生的侵蝕分布如圖9 所示，根據(jù)云圖顯示，吞砂量的改變基本不會(huì)影響侵蝕區(qū)域的形態(tài)，只會(huì)改變磨損量的大小，在相同粒徑下，磨損量隨顆粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而增加。

圖9 不同砂粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)對葉片產(chǎn)生的侵蝕分布

3.3 性能影響

本節(jié)主要通過改變吞砂條件，探究壓氣機(jī)的性能變化規(guī)律。顆粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%時(shí)，不同吞砂粒徑下的壓比特性如圖10 所示。將仿真流量按設(shè)計(jì)點(diǎn)流量20.19 kg/s 進(jìn)行歸一化處理，首先是流量-壓比特性線，從圖中可見，相對于純空氣工況的特性線，吞砂時(shí)各背壓對應(yīng)的流量都在減小，壓比特性線整體向左下方移動(dòng)，在砂粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同時(shí)，粒徑越小，對特性線的影響越明顯，向左下方移動(dòng)的幅度越大。與純空氣工況相比，吞砂會(huì)使壓氣機(jī)的增壓能力減弱，對于直徑為20、150、300 μm 的吞砂工況，其增壓范圍分別縮小了3.83%、2.13%和1.01%，也說明了小粒徑顆粒對壓氣機(jī)壓比的影響更為明顯。

圖10 不同吞砂粒徑下的壓比特性

不同粒徑下的壓氣機(jī)的溫比、效率特性線如圖11 所示，效率受到壓比和溫比的共同影響，且溫比的影響更為明顯。從溫比圖中可見，在同一背壓下，吞砂直徑為20 μm 時(shí)，其溫比在小流量時(shí)較純空氣工況略微降低，在大流量時(shí)略微增加，溫比的變化使得20 μm 工況下的效率較純空氣工況先增大后減小，而對于150、300 μm 工況，同背壓下的溫比較純空氣工況略微增加，因此使得吞砂工況的效率降低。對于20 μm的小粒徑，相比效率，其對壓氣機(jī)流量的影響更為明顯，使得效率特性線左移明顯，而如150、300 μm 的大顆粒，其對效率的影響比小直徑顆粒更為顯著，此時(shí)效率特性線整體向左下方移動(dòng)。

圖11 不同粒徑下的壓氣機(jī)的溫比、效率特性線

在90%轉(zhuǎn)速下的壓比和效率的特性線如圖12所示。模擬工況為1%吞砂量，粒徑分別為20、150 和300 μm，流量系數(shù)通過各點(diǎn)的仿真流量與效率峰值點(diǎn)對應(yīng)的流量歸一化處理得到。在90%轉(zhuǎn)速下，吞砂依舊造成了性能惡化，不論是壓比特性線還是效率特性線，都存在不同程度的左移。在壓比圖中，小粒徑（20 μm）的吞砂工況特性線左移幅度最大，即顆粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同時(shí)，顆粒直徑越小，流量和壓比下降越明顯。在效率圖中，不同吞砂工況的效率特性線均不同程度地向左下方偏移，同樣地，20 μm 工況產(chǎn)生的偏移程度最為明顯，在小流量的工況時(shí)，20 μm 工況的效率線略有左移，這一點(diǎn)與設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速時(shí)相同。

圖12 在90%轉(zhuǎn)速下的壓比和效率的特性線

4 結(jié)論

（1）大部分顆粒進(jìn)入壓氣機(jī)后，隨氣流進(jìn)入葉柵通道，在葉柵通道內(nèi)與葉片壓力面發(fā)生碰撞；

（2）小直徑的顆粒具有較好的隨流性，其造成的侵蝕量在侵蝕范圍內(nèi)分布較為均勻，而對于大直徑的顆粒，慣性大，相應(yīng)造成的侵蝕分布更加不規(guī)律；

（3）砂粒的進(jìn)入會(huì)影響壓氣機(jī)特性，與純空氣相比，進(jìn)氣流量、壓比和效率都會(huì)略微減小。小直徑的顆粒對性能的影響更強(qiáng)，相比于大顆粒，流量和壓比的減小更為明顯。