燃气轮机原理2

燃气轮机原理

第二章燃气轮机循环理论燃气轮机的组成2-1燃气轮机循环的主要性能指标比功：流进燃气轮机的单位质量工质所输出的机械功或单位质量流量的工质所输出的功率。dw—流过质量为dm的工质所输出的机械功P-----当工质质量流量为qma时所输出的功率

比功用于评定燃气轮机循环做功性能的优劣若忽略压气机与涡轮中流量的差别以及机械损失等，则燃气轮机的比功近似等于涡轮比功wT和压气机比功wC之差，即w

wT-wC

比功大者，气耗率小，发出相同功率所需工质流量小，燃气轮机装置尺寸小。热效率：通过燃气轮机的一定量工质输出的有用功与输入该工质的燃料所含热量之比。Hu—燃料的热值（kJ/kg）f-----油气比，即燃油流量与空气流量之比

热效率是反映燃气轮机循环经济性的指标

耗油率也是反映燃气轮机循环经济性的指标耗油率：输出单位功率每小时需消耗的燃油量。

sfc----SpecificFuelConsumption

热效率与耗油率之间的关系为耗油率不仅与循环性能有关，还与燃料的热值有关。因此，采用耗油率作为评定燃气轮机经济性的指标时，应注意到燃料热值不同所产生的影响。以推力衡量性能的航空燃气轮机单位推力：流过航空燃气轮机单位质量工质所产生的推力。耗油率：输出单位推力（N）每小时消耗的燃料量。2-2理想简单燃气轮机循环燃气轮机循环可看为理想循环的条件（两点假设）：工质是空气，可视为理想气体，整个工作过程中空气的比热为常数，不随气体的温度和压力而变化；整个工作过程中没有流动损失，绝热过程为等熵，燃烧前后压力不变，没有热损失（排热过程除外）和机械损失。理想简单燃气轮机循环1-2绝热压缩2-3等压加热3-4绝热膨胀4-1等压放热对单位工质，定常流的能量方程为:q--工质在过程中吸热V0,V--过程进口和出口的流速h0,h—工质在进口和出口出静焓w---工质对叶轮机（压气机或涡轮）作的机械功1.绝热压缩过程（1-2）其中：q12=0；V1=V2地面燃气轮机：整个压缩过程在压气机中完成对单位质量工质所作的机械功为：航空燃气轮机：整个压缩过程分两个阶段完成1).迎面高速气流在进气道中减速增压（1-1’）其中：q11’=0；w11’=0进气道中，工质动能减小，静焓增加，对工质作的压缩功为航空燃气轮机：整个压缩过程分两个阶段完成2).在压气机中完成（1’-2）对单位质量工质所作的机械功为整个绝热压缩过程，对单位质量工质所作的机械功为对单位质量工质所作的机械功为Cp—定压比热k----比热比

---压比=p2/p12.等压加热过程（2-3）在燃烧室中完成其中：w23=0；V2=V3工质吸收热量为

---温比=T3/T13.绝热膨胀过程（3-4）其中：q34=0；V3=V4地面燃气轮机：整个膨胀过程在涡轮中完成单位质量工质所作的机械功为：航空燃气轮机：整个膨胀过程分两个阶段完成1).在涡轮中完成（3-3’）单位质量工质所作的机械功为2).在尾喷管中完成（3’-4）尾喷管中，工质降压增速，单位质量工质作的机械功为

整个绝热膨胀过程，单位质量工质所作的机械功为4.等压放热过程（4-1）其中：w41=0；V3=V4工质放出热量为整个循环中，单位质量工质向低温热源（大气）中放出能量从高温热源（燃烧室）中吸收能量亦即：理想简单燃气轮机循环比功理想简单燃气轮机循环热效率理想简单燃气轮机循环的热效率只与增压比有关。判断下列理想简单循环的热效率的大小1.T1=20o,T3=1000o,=62.T1=20o,T3=600o,=10判断下列理想简单循环的比功的大小1.T1=20o,T3=1000o,=62.T1=20o,T3=600o,=62>11>2

=1wi=0

=opt,iwi=wmax,i