燃气涡轮发动机

燃气涡轮发动机（Gas turbine engine或Combustion turbine engine）或称燃气轮机，英文简称GTE,是属于热机的一种发动机。燃气轮机可以是一个广泛的称呼，基本原理大同小异，包括涡轮喷射发动机、涡轮扇发动机、涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨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。与涡轮喷射发动机不同之处，在于其涡轮机要带动传动轴，传动轴再连上车辆的传动系统、船舶的螺旋桨或发电机等^[1]。

基本原理

燃气涡轮机主要由压缩器、燃烧室（combustion chamber）及涡轮等部分构成。新鲜空气由进气道进入燃气轮机后，首先由压缩器加压成高压气体，接着由喷油嘴喷出燃油与空气混合后在燃烧室进行燃烧成为高温高压气体，然后进入涡轮段推动涡轮，将热能转换成机械能输出，最后的废气由排气管排出。而由涡轮输出的机械能中，一部分会用来驱动压缩器，另一部分则经由传动轴输出，用以驱动我们希望驱动的机构如发电机、传动系统等^[2]。

压缩器

压缩器的功用是对气流做功，以提高气流的压力。一般燃气轮机的压缩器通常有轴流式和辐流式两种。

轴流式压缩器会有许多的涡轮叶片，形状类似螺旋桨叶片，但是分为“静子”（stator，或称“定子”）与“转子”（rotor）两种。转子就像螺旋桨一般地旋转，在旋转的过程中将气流向后推，这时气流的压力就会提高，温度也会升高。静子的功用是将因为转子的作用而产生旋转的气流导引回轴向，以正确的角度进入下一组转子。通常是一组转子和一组静子交互配置，而一组转子和静子就称为一级。

辐流式压缩器则是利用叶轮旋转时产生的离心力将气流向外推，而产生加压的效果。一级的辐流式压缩器就能有数级轴流式压缩器的压缩比，对于较小型的燃气轮机来就是不错的选择，但是由于气流是向外辐射，必须以大幅弯曲的通道折回内部，故能量的耗损也较大。

压缩比是压缩器的主要性能指标，指的是气流压力在加压后与加压前的比，通常压缩比较高的燃气轮机，效率也较高，但是气流在压缩过程中温度会上升，考虑到涡轮所能承受的温度有一定的限度，压缩比太高反而不好。

燃烧室

自压气机中压缩的空气，在此与燃料混合，并在近乎等压的情况下燃烧，借此释放燃料的化学能，转化为燃气的热能，以便推动后段的涡轮做功。燃烧室通常包含扩压段、喷嘴、点火器、火焰筒和外壳等组成，当然还包括必要的支撑件及仪表。基于燃料、任务和技术发展方向的不同，燃烧室的类型包括圆筒型、分罐型、环罐型和环型等。

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