燃气涡轮发动机的构成和做功原理

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  燃气涡轮发动机除被称"燃气轮机"的一型热机以外,其余全部为航空器所用。它们包括:涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机、涡轮风扇发动机,它们都是有"涡轮"的燃气涡轮发动机。

  这类发动机还有没"涡轮"的喷气发动机:冲压喷气发动机和脉动喷气发动机二种三型。

  有"涡轮"的发动机

  这类发动机以燃气轮机为鼻祖。它们都有以下几个基本部分:低压压气机、高压压气机、燃烧室、高压涡轮、低压涡轮。其中,若高压涡轮仅驱动高压压气机;低压涡轮仅驱动低压压气机的,被称为"双转子"涡轮发动机。

  燃气轮机的做功原理:从进气口进入的空气经低压压气机、高压压气机增压(目前已能增压至>40大气压)之后,喷入燃烧室,与燃料混合、燃烧,生成高温高压高速喷流,吹动高压涡轮带动高压压气机,完成对低压空气的增压;之后再推转低压涡轮,驱动低压压气机,对发动机进气口进入的空气进行增压,使成低压空气。此低压空气直接进入高压压气机,进一步增压后,喷入燃烧室,完成前述工作循环。这是所有燃气涡轮发动机的基本组成和它的工作原理。

  燃气轮机是燃气涡轮发动机中的以"轴"输出动力的热机。它的轴动力可以由前述的涡轮输出(共轴),也可以在低压涡轮后用专用涡轮输出。后者又有专称:涡轮轴发动机。这种涡轮机的轻量化版本也被用于直升机上。它的标准型被用于发电,轮船、坦克的驱动以及其他需用"轴动力"驱动的场合。为提高效率,它常採取回热、中间冷却、喷水等方式增功增效。

  燃气轮机对功重比的要求是燃气涡轮发动机中最低的。它主要追求功率、效率、大修周期、全寿命。因此,它的高、低压压气机,高、低压涡轮都级数较多,又功率甚大,因此,它是此类热机中体量最大的。

标签: 燃气 涡轮 发动机 燃气轮机

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