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燃气轮机和涡轮喷气发动机有什么不同? 燃气轮机和涡轮喷气发动机有什么不同?

来源:www.baiyundou.net   日期:较早时间
燃气轮机和涡轮喷气发动机的不同:
一、燃气轮机:
燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转,将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械,是一种旋转叶轮式热力发动机。
燃气轮机的工作过程是,压气机(即压缩机)连续地从大气中吸入空气并将其压缩;压缩后的空气进入燃烧室,与喷入的燃料混合后燃烧,成为高温燃气,随即流入燃气透平中膨胀作功,推动透平叶轮带着压气机叶轮一起旋转;加热后的高温燃气的作功能力显著提高,因而燃气透平在带动压气机的同时,尚有余功作为燃气轮机的输出机械功。燃气轮机由静止起动时,需用起动机带着旋转,待加速到能独立运行后,起动机才脱开。
燃气轮机的工作过程是最简单的,称为简单循环;此外,还有回热循环和复杂循环。燃气轮机的工质来自大气,最后又排至大气,是开式循环;此外,还有工质被封闭循环使用的闭式循环。燃气轮机与其他热机相结合的称为复合循环装置。
燃气初温和压气机的压缩比,是影响燃气轮机效率的两个主要因素。提高燃气初温,并相应提高压缩比,可使燃气轮机效率显著提高。70年代末,压缩比最高达到31;工业和船用燃气轮机的燃气初温最高达1200℃左右,航空燃气轮机的超过1350℃。
二、喷气飞机的发动机:
喷气式发动机,原理是将空气吸入,与燃油混合,点火,爆炸膨胀后的空气向后喷出,其反作用力则推动飞机向前。下图的发动机剖面图里,一个个压气风扇从进气口中吸入空气,并且一级一级的压缩空气,使空气更好的参与燃烧。风扇后面橙红色的空腔是燃烧室,空气和油料的混和气体在这里被点燃,燃烧膨胀向后喷出,推动最后两个风扇旋转,最后排出发动机外。而最后两个风扇和前面的压气风扇安装在同一条中轴上,因此会带动压气风扇继续吸入空气,从而完成了一个工作循环。
不同类型的喷气发动机,无论冲压喷气、脉冲喷气、燃气轮机、涡轮/冲压喷气或者涡轮-火箭,其差别仅在于“推力提供者”即发动机供应能量并将能量转换成飞行动力的方式。

涡轮喷气发动机的结构由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成。主要用于飞机上。 空气首先进入的是发动机的进气道,进气道后的压气机是专门用来提高气流的压力的,空气流过压气机时,压气机工作叶片对气流做功,使气流的压力,温度升高。在亚音速时,压气机是气流增压的主要部件。 从燃烧室流出的高温高压燃气,流过同压气机装在同一条轴上的涡轮。燃气的部分内能在涡轮中膨胀转化为机械能,带动压气机旋转,在涡轮喷气发动机中,气流在涡轮中膨胀所做的功正好等于压气机压缩空气所消耗的功以及传动附件克服摩擦所需的功。经过燃烧后,涡轮前的燃气能量大大增加,因而在涡轮中的膨胀比远小于压气机中的压缩比,涡轮出口处的压力和温度都比压气机进口高很多,发动机的推力就是这一部分燃气的能量而来的。 从涡轮中流出的高温高压燃气,在尾喷管中继续膨胀,以高速沿发动机轴向从喷口向后排出。这一速度比气流进入发动机的速度大得多,使发动机获得了反作用的推力。 燃气轮机也有进气道、压气机、燃烧室和尾喷管等燃气发生器基本构造,与喷气发动机不同的是,发动机的主要功率输出方式为轴功率,而尾喷管喷出的燃气推力极小,只占总功率的5%左右,为了驱动其他机械,涡轮级数也比涡轮风扇发动机要多。燃气轮机主要用于驱动发电机、舰船、坦克。

燃气轮机和涡轮喷气发动机有什么不同?~

燃气轮机和涡轮喷气发动机的不同:
一、燃气轮机:
燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转,将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械,是一种旋转叶轮式热力发动机。
燃气轮机的工作过程是,压气机(即压缩机)连续地从大气中吸入空气并将其压缩;压缩后的空气进入燃烧室,与喷入的燃料混合后燃烧,成为高温燃气,随即流入燃气透平中膨胀作功,推动透平叶轮带着压气机叶轮一起旋转;加热后的高温燃气的作功能力显著提高,因而燃气透平在带动压气机的同时,尚有余功作为燃气轮机的输出机械功。燃气轮机由静止起动时,需用起动机带着旋转,待加速到能独立运行后,起动机才脱开。
燃气轮机的工作过程是最简单的,称为简单循环;此外,还有回热循环和复杂循环。燃气轮机的工质来自大气,最后又排至大气,是开式循环;此外,还有工质被封闭循环使用的闭式循环。燃气轮机与其他热机相结合的称为复合循环装置。
燃气初温和压气机的压缩比,是影响燃气轮机效率的两个主要因素。提高燃气初温,并相应提高压缩比,可使燃气轮机效率显著提高。70年代末,压缩比最高达到31;工业和船用燃气轮机的燃气初温最高达1200℃左右,航空燃气轮机的超过1350℃。
二、喷气飞机的发动机:
喷气式发动机,原理是将空气吸入,与燃油混合,点火,爆炸膨胀后的空气向后喷出,其反作用力则推动飞机向前。下图的发动机剖面图里,一个个压气风扇从进气口中吸入空气,并且一级一级的压缩空气,使空气更好的参与燃烧。风扇后面橙红色的空腔是燃烧室,空气和油料的混和气体在这里被点燃,燃烧膨胀向后喷出,推动最后两个风扇旋转,最后排出发动机外。而最后两个风扇和前面的压气风扇安装在同一条中轴上,因此会带动压气风扇继续吸入空气,从而完成了一个工作循环。
不同类型的喷气发动机,无论冲压喷气、脉冲喷气、燃气轮机、涡轮/冲压喷气或者涡轮-火箭,其差别仅在于“推力提供者”即发动机供应能量并将能量转换成飞行动力的方式。

一、用途不同
航空发动机主要用于航空动力,其整机重要指标:推力型的侧重推重比、耗油率、比功、单位迎风面积推力等;功率型的侧重功重比、耗油率、比功等。
燃气轮机主要用于电力、工业、舰船和国防陆用等领域作为动力装置,通常是由航空发动机衍生出来的,而后独立发展的高技术产品。其能量输出方式只有功率输出,整机重要指标:陆用型侧重热效率、比功、使用寿命等;车船型侧重热效率、比功、使用寿命、单位体积功率等。
二、组成部件不同
航空发动机和燃气轮机二者由于组成的部件不同,部件间的匹配关系不同。航空发动机追求先进气动热力设计、高热力循环参数;追求高推重比、高功重比;追求矢量推力技术、隐身技术、高机动下的工作稳定性技术;需要考虑防冰冻、防鸟撞、防雷击等。
燃气轮机追求高热效率、低成本、耐久性、高可靠性、长寿命设计技术;追求先进燃气/蒸汽联合循环、间冷、回热、再热等复杂的热力循环技术,提高循环热效率。

三、压气机不同
航空发动机压气机追求的指标是在高效率和高稳定性的前提下尽量降低自重和减小迎风面积(风扇除外),满足非常宽的飞行包络线,而长寿命(即大修时间间隔)以及生产和制造成本是次要因素。
燃气轮机的压气机则是追求在高效率和高稳定性的同时,尽量延长压气机的寿命,降低生产和制造成本,而自重则是次要因素。
四、燃烧设计不同
航空发动机追求短环形燃烧室设计,高温升、高热容强度燃烧室设计技术;高空再点火和高空稳定燃烧技术;对民用航空发动机还要求高效低排放燃烧室设计技术。
燃气轮机尤其是重型燃气轮机,其结构多为管-环结合的干式低排放燃烧室。追求油/气互换,合成气、中低热值气多燃料适应性,干式低NOx燃烧技术。新一代重型燃气轮机多采用纯氢和富氢燃料,实现近零排放燃烧室设计技术。
五、透平不同
透平必须采用先进的气动设计高效率地转化能量,同时必须能够在极端的工作环境中保证工作的可靠性。
航空发动机透平进口温度更高,且叶片截面小,叶片短,采用气冷方式,高、低压透平或动力涡轮设计追求高负荷、高效率的气动设计;追求新型高效冷却透平叶片设计技术,高负荷、高可靠性透平结构设计技术,对转涡轮设计技术和流热固多场耦合分析技术等。
燃气轮机尤其是重型燃气轮机,透平进口温度相对较低,透平叶片截面大,叶片长,既可采用空气冷却技术、也可采用蒸汽/空气综合冷却技术,多级透平设计追求高气动效率和长寿命。
参考资料来源:中国科学院——燃气轮机与航空发动机的关系—血浓于水与龙生九子

相关要点总结:

13450423105:燃气轮机和喷气发动机的区别?
缑胥答:1. 用途:燃气轮机和喷气发动机的用途不同。燃气轮机通常被用于发电、船舶推进和工业驱动等领域。而喷气发动机主要应用于飞机和火箭的推进系统。2. 制造:两者的制造工艺也有所区别。燃气轮机由燃烧室、涡轮和压气机等部分组成,而喷气发动机则包括燃烧室、喷管和推力室等部件。3. 结构:结构和设计上,...

13450423105:燃气轮机和喷气发动机的区别?
缑胥答:不同类型的喷气发动机,如冲压喷气、脉冲喷气、燃气轮机、涡轮/冲压喷气或涡轮-火箭,其区别在于提供推力的方式,即发动机如何供应能量并将其转换为飞行动力。

13450423105:燃气轮机和喷气发动机的区别?
缑胥答:燃气轮机是利用燃烧产生的气流推动叶轮产生旋转的动力输出,喷气发动机是直接利用燃烧产生的气体定向喷射,产生反作用的推力输出。前者可用于飞机、发电机的动力,后者常用于飞机、火箭的动力。

13450423105:舰船上用的燃气轮机和柴油机有什么区别,和航空发动机又有什么区别?
缑胥答:1、结构不同:普通柴油机的供油系统是由发动机凸轮轴驱动,借助于高压油泵将柴油输送到各缸燃油室。现代涡轮喷气发动机的结构由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成,战斗机的涡轮和尾喷管间还有加力燃烧室。燃气轮机在空气和燃气的主要流程中,只有压气机(Compressor)、燃烧室(Combustor)和燃气...

13450423105:燃气涡轮发动机有哪些分类?
缑胥答:1、燃气轮机发动机也叫燃气轮机,是一种属于热机的发动机,燃气轮机可以是俗称,基本原理大同小异,包括燃气涡轮喷气发动机等等都包含在内。2、一般所指的燃气涡轮发动机,通常是指用于船舶(主要是军用战舰)、车辆(通常大尺寸可容纳燃气轮机,如坦克、工程车辆等)、发电机组等。3、与涡轮发动机的推进...

13450423105:蒸汽机,内燃机,汽轮机和喷气式发动机的基本原理和特点。
缑胥答:回答:蒸汽机、汽轮机先是将水加热产生汽化高温气体,然后利用高温气体推动机器运转 内燃机是让可燃气体或液体在密闭的空间里燃烧,产生高温高压气体,高温高压气体快速膨胀推动机器运转 喷气式也是让可燃气体或液体在密闭的空间里燃烧,产生高温高压气体,高温高压气体快速膨胀向机器运动方向相反的方向喷出,利用它与...

13450423105:我想知道有关于燃气轮机、喷气式发动机、火箭发动机的工作原理_百度知 ...
缑胥答:燃烧所产生的燃气吸热后温度升高,然后流入燃气轮机边膨胀边作功,作功后的气体排向大气并向大气放热。重复上述升压、吸热、膨胀与放热过程,连续不断地将燃料的化学能转换成热能,进而转换成机械能。喷气式发动机工作原理图 涡轮喷气式发动机应用于喷气推进避免了火箭和冲压喷气发动机固有的弱点,因为采用了...

13450423105:新本金锋锐的涡燃发动机有什么区别
缑胥答:燃气轮机可以是一个广泛的称呼,基本原理大同小异,包括燃气涡轮喷气发动机等等都包含在内。而一般所指的燃气涡轮发动机,通常是指用于船舶(以军用作战舰艇为主)、车辆(通常是体积庞大可以容纳得下燃气涡轮机的车种,例如坦克、工程车辆等)、发电机组等的。与推进用的涡轮发动机不同之处,在于其涡轮机...

13450423105:燃气轮机与涡轴发动机有什么区别?
缑胥答:燃气轮机和涡轴的区别:燃气轮机是涡扇、涡桨、涡喷、涡轴、桨扇等的总称。基本原理都是一样的,进气口吸进空气通过压气机增压后在燃烧室点燃,然后推动涡轮旋转,废气排出。涡喷:最基本的,结构简单,直径小,所以迎风阻力小。有大量的热量没有利用即从尾喷管排出,费油。涡桨:介于涡喷与活塞螺旋...

13450423105:趣味知识:微型燃气轮机被热炒,这种发动机适合汽车吗?
缑胥答:【燃气轮机】知名度最高的类型是“喷气式发动机”(涡轮风扇发动机),这种机器的结构包括进气道、压气机、燃烧室与尾喷管(集成与一体)。其运行原理实际很简单,正面巨大的进气口正压进气的效果会非常理想,将大量的空气压缩后实现「绝对富氧」的标准,与航空燃油混合燃烧后会产生极高的温度与动能,利用...

(编辑:本站网友)
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