燃氣輪機原理圖,燃氣輪機原理動畫圖
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接上期:電動機特輯電動機的基本術(shù)語
燃氣渦輪發(fā)動機(燃氣輪機)的原理與中國跑馬燈的原理相同,據(jù)說唐宋時期就非常流行。旋轉(zhuǎn)的燈籠頂部有風車一樣的葉片,當燈打開時,燈內(nèi)的空氣被加熱,熱空氣推動燈頂部的葉片旋轉(zhuǎn),導致下面的小馬也旋轉(zhuǎn)。如圖1所示,燃氣輪機利用燃燒室內(nèi)產(chǎn)生的高壓、高速氣體來旋轉(zhuǎn)氣體葉輪。
圖1 - 旋轉(zhuǎn)燈籠和燃氣輪機
燃氣輪機是一種熱力發(fā)動機,以空氣為工質(zhì),空氣中的氧氣為助燃劑。燃料的燃燒導致空氣膨脹并做功。換句話說,燃料的化學能轉(zhuǎn)化為機械能。圖2是燃氣輪機原理模型的剖視圖,有助于理解燃氣輪機的工作原理。
從外面看燃氣輪機模型,整個機殼呈大圓筒形狀,前端有進氣口,中間有燃料入口,后端有排氣口(燃氣出口)。
圖2--燃氣輪機模型結(jié)構(gòu)
燃氣輪機主要由壓氣機、燃燒室、渦輪三部分組成,左邊是帶有進氣口的壓氣機,左邊的四排葉片組成了壓氣機的四個葉輪。壓縮進入的空氣并將其變成高壓空氣,中央部分是燃燒器部分(燃燒室),包含將燃料和空氣混合并燃燒的燃燒器,右側(cè)部分是膨脹部分(渦輪) 。它的工作原理是通入空氣,排氣口在右側(cè)。
圖3所示為燃氣輪機的簡單運行過程,空氣從進氣口進入燃氣輪機,被高速旋轉(zhuǎn)的壓氣機壓縮,成為高壓空氣。燃料在燃燒室內(nèi)燃燒,產(chǎn)生高溫高壓空氣,高溫高壓空氣的膨脹使渦輪旋轉(zhuǎn)做功,做功后的氣體從渦輪排出。排氣口的流動方向用紅色箭頭表示。
圖3--燃氣輪機工作過程
在燃氣輪機中,壓氣機由渦輪帶動旋轉(zhuǎn),如圖4所示,壓氣機葉輪和渦輪安裝在同一主軸上,形成燃氣輪機轉(zhuǎn)子。
圖4——燃氣輪機轉(zhuǎn)子
燃燒室中產(chǎn)生的熱膨脹氣體同時作用于渦輪葉片和壓氣機葉片,但渦輪如何才能使壓氣機正向旋轉(zhuǎn)呢?簡單來說,渦輪葉片的工作直徑與渦輪葉片的工作直徑相同。壓氣機出口處的葉片。大于壓氣機的工作直徑,渦輪葉片的面積也大于壓氣機出口的葉片面積,最初渦輪的輸出扭矩大于壓氣機的工作直徑。所需的扭矩。當然,更重要的是,壓氣機和渦輪葉片卓越的空氣動力學設計確保兩者高效運行。在設計燃氣輪機時,渦輪機的功率輸出必須大于壓縮機所需的功率,這樣燃氣輪機才能在輸出功率的同時驅(qū)動壓縮機。
請看下面的燃氣輪機原理模型工作過程動畫。
壓縮機、燃燒室和渦輪機將在下一章中更詳細地討論。








