2 - 发展史
2.2 - 热机热力学
2.2.2 - 热机的机械结构
2.2.2.3 - 燃气轮机
燃气轮机是一种空气—燃料混合气异质调节,并持续燃烧的发动机。
这是一种使用多种碳氢化合物的发动机,可使用液体、气体燃料或乳化燃料。
调节工作在分割式燃烧室内进行,其中喷嘴将燃料精细地喷入助燃空气中以使得混合燃气的燃烧率尽可能高。
压缩过程和做功过程借助于在其各自舱内无摩擦旋转的叶片来实现。
现有的结构使得转速十分高,在系统内的某些地方,气体的流速可以达到甚至偶尔超过声音的速度,计算必须采用的燃气最大速度,其值为0.8至0.9马赫。
吸入的空气首先被压缩至4至6巴,经过一个可能存在的换热器并升温,然后在燃烧室与燃料混合,以生成温度升高、体积增大的混合燃气。燃气将释放其一部分的能量用于做功,在必要时,另一部分存在于换热器中,剩余能量将散失在大气中。
由于其做功压力不太高,功率仅取决于叶片的转速,而叶片的转速逻辑上来说是取决于涡轮机尺寸的。因此,用于汽车业的燃气轮机将在转速范围在8000至70000转/分间运转
燃气轮机的优点:
- - 可使用多种碳氢化合物;
- - 运行稳定;
- - 压力值的最大值和最小值之比较令人满意;
- - 无需其他设备,排放值合乎要求。
燃气轮机的缺点:
- - 效率偏低:燃料中包含的化学能仅有30%转化为了机械功;
- - 做功压力低;
- - 转速往往过快;
- - 制造成本高;
- - 燃料消耗大;
- - 不适应小功率的情况;
- - 因燃气速度而产生噪音;
- - 需要价格昂贵的减速机。
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