燃气轮机

燃气轮机是一种利用燃料燃烧产生的高温高压气体驱动涡轮转动，从而输出功率的热力机械装置。作为现代工业和能源领域重要的动力装置之一，燃气轮机具有高效、灵活、响应速度快等特点，在发电、飞机推进、船舶动力以及工业生产中有着广泛的应用。

1.燃气轮机的定义与原理

燃气轮机是利用燃料的燃烧产生的高温高压气体不断冲击涡轮叶片，并引起涡轮旋转，从而实现动能转换为机械功的装置。其基本原理是通过燃烧产生的高压气体扩张推动涡轮，再通过轴系连接的方式带动负载完成工作。

工作原理

1. 压缩空气：空气经过压缩机增压，提高其压力和温度。
2. 燃料燃烧：压缩后的空气与燃料混合并燃烧，释放高温高压气体。
3. 涡轮膨胀：高温高压气体冲击涡轮叶片，使涡轮旋转。
4. 功率输出：涡轮通过轴系带动负载（如发电机、飞机螺旋桨）完成功率输出。

2.分类与类型

分类

根据工作流程和使用环境的不同，燃气轮机可以分为航空燃气轮机、工业燃气轮机和地面燃气轮机等不同类型。

类型

• 航空燃气轮机：用于飞机推进动力，要求重量轻、功率密度高。
• 工业燃气轮机：用于发电厂、工业生产等领域，通常功率较大。
• 地面燃气轮机：用于火力发电、热电联产等领域，具有高效、灵活等特点。

3.工作过程

燃气轮机循环过程

1. 吸气阶段：空气通过进气口被压缩机压缩，提高压力和温度。
2. 压缩阶段：压缩机将空气进一步压缩，使其达到高压高温状态。
3. 燃烧阶段：高温高压空气与燃料混合并燃烧，产生高温高压气体。
4. 膨胀阶段：高温高压气体冲击涡轮叶片，驱动涡轮旋转。
5. 排气阶段：排出燃烧后的废气，循环再次开始。

4.应用领域

发电厂：工业燃气轮机被广泛应用于发电厂，通过将功率输出连接至发电机，产生电能供给城市和工业生产。

航空领域：航空燃气轮机作为飞机的主要动力装置，在航空领域发挥着关键作用，提供推进力以完成飞行任务。

工业生产：工业燃气轮机在各种工业生产过程中用于驱动设备、提供动力，如钢铁生产、化工厂等领域。