第二章航空燃气轮机的工作原理
燃气轮机原理2

k k 1
可见 ,
opt,i
k 1 k
1)
2.等压加热过程(2-3)
在燃烧室中完成
1 2 1 2 q23 V2 h2 w23 V3 h3 2 2
其中:w23=0;V2=V3 工质吸收热量为
q1 q23 h3 h2 C p (T3 T2 ) C pT1 (
k 1 k
k 1 k
)
4.等压放热过程(4-1)
1 2 1 2 q41 V4 h4 w41 V1 h1 2 2
其中:w41=0;V3=V4 工质放出热量为
q2 q41 h4 h1 C p (T4 T1 ) C pT1 (
k 1 k
1)
整个循环中,单位质量工质
整个绝热压缩过程,对单位质量工质 所作的机械功为
wc,i wc1,i wc 2,i h2 h1
对单位质量工质所作的机械功为
wc ,i wc1,i wc 2,i h2 h1 C p (T2 T1 ) C pT1 (
Cp—定压比热 k----比热比 ---压比 =p2/p1
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
wc1,i
1 2 1 2 V1 V1' h1' h1 2 2
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
wc 2,i w1' 2 h2 h1'
从高温热源(燃烧室)中吸收能量
q1 q23 h3 h2 C p (T3 T2 ) C pT1 (
航空燃气轮机系统的研究开发

航空燃气轮机系统的研究开发航空燃气轮机是现代飞机的重要动力装置之一,不仅在民用航空领域,也在军用领域得到广泛应用。
为了满足对飞机性能不断提高的需求,航空燃气轮机系统研究开发也在不断推进。
一、航空燃气轮机系统的基本原理航空燃气轮机系统是由压气机、燃烧室、涡轮等部分组成,其基本工作原理是将空气通过压气机压缩并进入燃烧室,在燃烧室中与燃料混合燃烧,产生高温高压气体,然后再通过涡轮驱动压气机,形成轮机循环。
这样,从外界提取能量的过程即为航空燃气轮机系统的工作过程。
二、航空燃气轮机系统的分类根据不同的分类标准,航空燃气轮机系统可以分为多个类别,如按用途分类可以分为军用燃气轮机及民用燃气轮机;按推进方式分类则可分为喷气式燃气轮机、涡扇式燃气轮机等等。
目前,随着燃气轮机技术的不断发展,涡扇式燃气轮机已经成为主流。
三、航空燃气轮机系统的关键技术在航空燃气轮机系统的研究开发中,有一些技术尤为重要,如下:(一)高温材料技术随着航空燃气轮机系统推动效率不断提高,高温材料的应用也成为关键。
高温材料不仅可以承受高温和高压环境下的工作,还可以减轻整个系统的重量,提高燃气轮机推动效率。
(二)压气机技术航空燃气轮机系统中的压气机是一个重要的部件,它主要负责将空气压缩到高压状态。
为了提高航空燃气轮机系统效率,要求压气机尽可能高的压比,并保证良好的气流流动性能。
因此,压气机的设计和优化是燃气轮机系统研究开发中重要的技术。
(三)燃烧系统技术燃烧系统技术是航空燃气轮机系统中最为核心的技术之一。
在燃烧系统中,燃料和空气混合燃烧产生高温高压燃气,这些高温高压气体会直接决定燃气轮机性能。
因此,燃烧系统的设计和优化是提高燃气轮机整体效率、降低污染排放的关键。
(四)涡轮机技术涡轮机技术是航空燃气轮机系统中非常关键的部分。
涡轮机在轴流动和轴向紊流流动中将气体动能转变为机械能,是整个轮机系统驱动装置。
为了提高涡轮机的效率,研究人员需要改善涡轮机的流体动力性能以及涡轮机材料的高温强度等。
(861)航空燃气轮机原理

(861)航空燃气轮机原理
航空燃气轮机是一种使用燃气作为动力源的内燃机,其工作原理可以简述为燃烧气体通过喷嘴喷射到高速旋转的涡轮上,使得涡轮转动,并通过轴将动能传递给工作设备,最终产生推力或者做功。
航空燃气轮机主要由压气机、燃烧室和涡轮组成。
首先,空气通过进气道经过压气机被压缩。
压气机是由一系列圆盘或叶片组成的,当空气通过叶片时,叶片对空气施加作用力,将空气压缩。
压气机的任务是提供高密度的压缩空气。
然后,压缩后的空气进入燃烧室。
燃烧室内喷入燃油并点火,形成高温高压的燃烧气体,这些燃烧气体能够释放出巨大的热能。
燃烧气体通过喷嘴进入涡轮,由于喷嘴的作用,燃烧气体以高速喷射到涡轮叶片上,使涡轮旋转起来。
涡轮一般是由多级叶片组成的,其中前级涡轮通过轴与压气机相连,驱动压气机工作,后级涡轮通过轴与外部设备(例如飞机的螺旋桨)相连,产生推力。
涡轮旋转的同时,废气被排出,进一步利用余热燃烧废气发电,提高热效率。
总之,航空燃气轮机通过压缩空气,燃烧燃油产生高温高压气体,并利用这些气体的动能来驱动涡轮旋转,从而实现飞机的
推进。
由于其高效、可靠等特点,航空燃气轮机已经成为现代商用飞机和军用飞机的主要动力装置。
燃气轮机工作原理与应用技术

燃气轮机工作原理与应用技术燃气轮机是一种能够将燃料的热能转化为动能的发电机组,被广泛应用于发电、航空、船舶等领域。
本文旨在介绍燃气轮机的工作原理和应用技术。
一. 燃气轮机的工作原理燃气轮机的基本构成包括压气机、燃烧室、涡轮和发电机。
其工作原理可以简单概括为:压缩来自空气压力机的压缩空气,送入燃烧室燃烧燃料,产生高温高压气流,通过涡轮转子驱动发电机发电,同时排出尾气。
1. 压气机压气机的作用是将空气压缩并提高压力,为下一步的燃烧提供充足的氧气。
一般情况下,燃气轮机会使用多级离心式压气机,它的作用是将来自空气压力机的空气进行多级压缩,以达到较高的压力和温度。
2. 燃烧室燃烧室是将燃料燃烧,产生高温高压气流的空间。
在燃烧室中,燃料喷射器将燃料喷入燃烧室中,随后点火引燃。
经过燃烧后,气流温度达到1000℃以上,并且压力增加。
3. 涡轮涡轮是燃气轮机中最重要的组成部分之一。
涡轮的作用是将由燃烧室排出的高温高压气流转化为机械能,启动发电机转子,发电机转子通过旋转发电。
通常,燃气轮机会采用多级叶轮式涡轮,不同级数叶片的转速和角度不同,以适应不同的压力和温度。
4. 发电机发电机是将涡轮输出的机械能转化为电能的装置。
发电机一般采用在转子上安装绕组的感应式发电机。
整个燃气轮机的工作过程,最终会输出电能。
二. 燃气轮机的应用技术燃气轮机作为一种高效能、节能、环保的发电机组,具有着广泛的应用领域。
1. 发电在发电领域,燃气轮机可以单独或者联合热电联产的方式来输出电能和热能,具有高效能、低污染等优点。
另外,由于其响应速度较快,可以在短时间内投入运行,满足紧急情况下的电力需求。
2. 航空领域燃气轮机在航空领域中可以作为飞机推进装置,为飞机提供动力。
燃气轮机具有高可靠性、高效能、快速响应等优点,很好地满足了航空领域对发动机的高要求。
3. 船舶领域燃气轮机在船舶领域中可以作为动力装置,为船只提供足够的动力。
燃气轮机具有启动响应快、可调速、低振动、低噪音等优点,非常适合船舶的工作环境。
燃气轮机工作原理

燃气轮机工作原理燃气轮机是一种利用高速旋转的气流来驱动涡轮机转子工作的热力机械设备。
它是一种将燃气能转化为机械能的动力装置,广泛应用于航空、发电、船舶等领域。
燃气轮机工作原理的了解对于工程师和操作人员来说至关重要,下面我们将详细介绍燃气轮机的工作原理。
首先,燃气轮机的工作原理可以分为三个基本过程,压缩、燃烧和膨胀。
在压缩过程中,空气被压缩并送入燃烧室,然后与燃料混合并燃烧,释放出高温高压的燃气。
最后,这些高温高压的燃气通过涡轮机转子膨胀,驱动涡轮机转子旋转,产生机械能。
其次,燃气轮机的压缩过程是通过压气机完成的。
压气机是由若干个叶片组成的转子,当转子旋转时,叶片将空气压缩并送入燃烧室。
在燃烧室中,燃料被喷入,并在高温高压的环境中燃烧,产生燃气。
这些燃气将通过高速喷射进入涡轮机转子,推动转子旋转。
最后,燃气轮机的膨胀过程是通过涡轮机完成的。
涡轮机转子被燃气推动旋转,产生机械能,驱动发电机或其他设备工作。
最后,燃气轮机的工作原理可以简单概括为“压缩、燃烧、膨胀”。
在实际应用中,燃气轮机通常与发电机相连,利用旋转的涡轮机转子产生的机械能驱动发电机发电。
燃气轮机具有结构简单、启动快速、响应灵活等优点,因此在发电厂、航空、船舶等领域得到广泛应用。
总之,燃气轮机是一种重要的动力装置,其工作原理的了解对于工程师和操作人员来说至关重要。
通过对燃气轮机的压缩、燃烧、膨胀过程的详细介绍,相信读者对燃气轮机的工作原理有了更深入的了解。
希望本文能够帮助读者更好地理解燃气轮机的工作原理,为相关领域的工程实践提供帮助。
航空燃气轮机原理

航空燃气轮机原理航空燃气轮机是现代飞机动力系统的核心部件之一,它以其高效、可靠的特点成为了飞机动力系统的主力。
那么,究竟航空燃气轮机是如何工作的呢?接下来,我们将深入探讨航空燃气轮机的原理。
首先,我们来了解一下航空燃气轮机的基本构成。
航空燃气轮机主要由压气机、燃烧室、涡轮和推力矢量控制系统组成。
其中,压气机负责将大气中的空气压缩,提高空气的密度;燃烧室将压缩后的空气与燃料充分混合并燃烧,产生高温高压的燃气;涡轮则利用燃气的高温高压能量驱动风扇和压气机,推力矢量控制系统则用于调节发动机喷口的方向,从而实现飞机的姿态控制。
其次,我们来了解一下航空燃气轮机的工作原理。
当飞机起飞时,航空燃气轮机开始工作。
首先,压气机将大气中的空气压缩,提高空气的密度,然后将高压空气送入燃烧室。
在燃烧室内,高压空气与燃料充分混合并燃烧,产生高温高压的燃气。
随后,这些高温高压的燃气驱动涡轮旋转,涡轮带动风扇和压气机工作,产生推力。
最终,推力矢量控制系统调节发动机喷口的方向,实现飞机的姿态控制,飞机顺利起飞。
再者,我们来了解一下航空燃气轮机的优势。
相比于传统的活塞发动机,航空燃气轮机具有功率重量比高、燃料效率高、可靠性高、噪音低等优势。
这使得航空燃气轮机成为了现代飞机动力系统的主力,广泛应用于商用飞机、军用飞机以及直升机等领域。
最后,我们来了解一下航空燃气轮机的发展趋势。
随着科技的不断进步,航空燃气轮机的技术也在不断创新。
未来,航空燃气轮机将更加注重环保、节能和智能化,同时也将更加注重减少噪音和提高可靠性,以满足不断发展的航空市场需求。
综上所述,航空燃气轮机作为现代飞机动力系统的主力,其原理清晰明了,工作高效可靠,优势明显,发展前景广阔。
相信随着科技的不断进步,航空燃气轮机将会迎来更加美好的未来。
航空燃气涡轮发动机原理

航空燃气涡轮发动机原理
航空发动机是飞机的心脏,它直接影响着飞机的性能和安全。
它是利用燃气产生的推力来使活塞做往复运动,从而产生升力和推力。
航空发动机按工作原理可分为压气机、燃烧室、涡轮、喷管和尾喷管等部分,下面就来介绍一下航空发动机的基本工作原理。
1.压气机
压气机是用来产生空气动力的机械,通常在飞机中扮演着压缩空气的角色。
与飞机其他机械相比,发动机具有体积小、重量轻、推力大、推重比高等特点。
1.燃烧室
燃烧室是用来引燃燃料和空气以产生高温高压燃气的部分。
燃烧室是发动机的核心部件,其容积大小直接决定着发动机的最大推力。
1.涡轮
涡轮是航空发动机中转动部件之一,它将发动机排出的高温高压气体做功,使之变成具有一定速度的高压气体。
在航空发动机中,涡轮又是推动活塞运动的动力装置。
涡轮是由电动机或燃气轮机驱动的,其传动方式有齿轮传动和齿轮-轴传动两种。
涡轮旋转时带动轴旋转,产生一个与轴方向相反的推力,这就是推力矢量控制技
— 1 —
术(IFCV)。
— 2 —。
燃气轮机的工作原理

燃气轮机的工作原理
燃气轮机是一种将燃气动能转换为机械能的热力机械,它的工作原理主要是通过燃烧燃气来产生高温高压气体,然后利用这些气体的动能来驱动涡轮转子旋转,最终驱动发电机发电或者推动飞机飞行。
燃气轮机的工作原理涉及到燃气的燃烧、涡轮的旋转以及动能转换等多个方面,下面将逐一介绍。
首先,燃气轮机的工作原理与内燃机类似,都是通过燃烧燃料来产生高温高压气体,但不同的是,燃气轮机是通过外部燃烧室来燃烧燃气,而不是在气缸内部燃烧。
当燃气燃烧时,释放出的热能使空气膨胀,形成高温高压气体,然后这些气体被引入涡轮机中。
其次,涡轮机是燃气轮机中的核心部件,它由许多叶片组成,当高温高压气体进入涡轮机时,气体的动能被转化为机械能,推动涡轮机旋转。
涡轮机的旋转带动轴,最终驱动发电机发电或者推动飞机飞行。
最后,燃气轮机的工作原理还涉及到动能的转换,即将燃气的动能转化为机械能。
在涡轮机旋转的过程中,动能逐渐减小,而机械能则被传递到发电机或者飞机的动力系统中,从而实现发电或者推进飞行器飞行的目的。
总的来说,燃气轮机的工作原理是通过燃气燃烧产生高温高压气体,利用这些气体的动能驱动涡轮机旋转,最终将动能转化为机械能。
燃气轮机以其高效、可靠的特点,在发电、航空等领域有着广泛的应用。
希望通过本文的介绍,读者对燃气轮机的工作原理有了更深入的了解。
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第2章航空燃气轮机的工作原理Principle of Aero Gasturbine Engine第2.1节概述Introduction涡轮喷气发动机是航空燃气轮机中最简单的一种,它是飞机的动力装置。
涡轮喷气发动机在工作时,连续不断地吸入空气,空气在发动机中经过压缩、燃烧和膨胀过程产生高温高压燃气从尾喷管喷出,流过发动机的气体动量增加,使发动机产生反作用推力(图2.1.1)图2.1.1 单轴涡轮喷气发动机涡轮喷气发动机(图2.1.2)作为一个热机,它将燃料的热能转变为机械能。
涡轮喷气发动机同时又作为一个推进器(,它利用产生的机械能使发动机获得推力。
图2.1.2 表示热机和推进器的单轴涡轮喷气发动机涡轮喷气发动机,作为热机,它和工程中常见的活塞式发动机一样,都是以空气和燃气作为工作介质。
它们的相同之处为:均以空气和燃气作为工作介质。
它们都是先把空气吸进发动机,经过压缩增加空气的压力,经过燃烧增加气体的温度,然后使燃气膨胀作功。
燃气在膨胀过程中所作的功要比空气在压缩过程中所消耗的功大得多。
这是因为燃气是在高温下膨胀的,于是就有一部分富余的膨胀功可以被利用。
它们的不同之处为:•进入活塞式发动机的空气不是连续的;而进入燃气轮机的空气是连续的。
•活塞式发动机中喷油燃烧是在一个密闭的固定空间里,称为等容燃烧,而燃气轮机则在前后畅通的流动过程中喷油燃烧,若不计流动损失,则燃烧前后压力不变,故称为等压燃烧。
下面给出了涡轮喷气发动机的简图,图中标出了发动机各部件名称和各个截面的符号。
对于单轴和双轴涡轮喷气发动机的尾喷管,若为收敛性喷管,其出口截面9在临界或超临界状态下成为临界截面,故也可以标注为8。
0---远前方,1---发动机进气道入口,2---压气机入口,3---燃烧室入口,4---涡轮入口,5---尾喷管入口,8---尾喷管临界截面,9---尾喷管出口图 2.1.3涡轮喷气发动机各部分名称请记住上图涡轮喷气发动机各个截面符号的含义。
思考题: 作为热机,燃气轮机与活塞式发动机有何相同和不同之处?第2.2节航空燃气轮机的分类Kinds of Aerogasturbine Engine一、概述用于飞机的航空燃气轮机有:1. 涡轮喷气发动机,简称涡喷发动机。
2. 涡轮风扇发动机,简称涡扇发动机。
3. 涡轮螺桨发动机,简称涡桨发动机。
用于直升飞机的航空燃气轮机有:涡轮轴发动机简称涡轴发动机。
作为燃气轮机,它们都有一个共同的部分:“燃气发生器”。
顾名思义,燃气发生器为各类燃气轮机产生可转化为机械功的高温高压燃气。
由于对高温高压燃气使用方法的不同,形成了不同类型的航空燃气轮机。
燃气发生器有单轴(图2.2.1 )和双轴(图2.2.2 )之分。
二、各类航空燃气轮机简图1、涡轮喷气发动机涡轮喷气发动机是最简单的一种航空燃气轮机,它只是在燃气发生器出口处安装了尾喷管,将高温高压燃气的能量通过尾喷管(推进器) 转变为燃气的动能,使发动机产生反作用推力。
图2.2.1 单轴涡轮喷气发动机图2.2.2 双轴涡轮喷气发动机对于军用歼击机所用的涡轮喷气发动机,为了能在飞机起飞和投入战斗时,在短时间内进一步增加发动机的推力,在涡轮后面再喷入燃油进行燃烧,为此在涡轮与尾喷管之间设置加力燃烧室,成为加力涡轮喷气发动机(图2.2.3)。
图2.2.3 加力涡轮喷气发动机2、涡轮螺桨发动机图2.2.4 涡轮螺桨发动机在燃气发生器出口增加动力涡轮,涡轮螺桨发动机将燃气发生器产生的可用功大部分或全部从动力涡轮轴上输出,通过减速器驱动飞机的螺桨(图2.2.4)产生拉力;可用功的少部份作为燃气的动能从尾喷管喷出,产生较小的反作用推力,当喷射速度与飞行速度相等时,反作用推力为零,显然,飞机的螺桨是发动机的主要推进器。
飞行高度低飞行速度慢是使用涡轮螺桨发动机的主要缺点。
装有涡轮螺桨发动机的飞机其飞行高度不超过5000米,其飞行速度一般不超过700公里/小时。
飞行速度慢是由螺桨特性决定的。
3、涡轮风扇发动机为了克服涡轮螺桨发动机的缺点,提高飞机的飞行速度和高度,20世纪50年代中开始发展涡轮风扇发动机(图2.2.5)。
涡轮风扇发动机有内外两个涵道,在内涵燃气发生器出口增加动力涡轮,将燃气发生器产生的一部分或大部分可用功,通过动力涡轮传递给外涵通道中的压气机,大多数情况下,外涵压气机叶片是将内涵压气机叶片向外延伸,习惯上将内外涵共用的压气机称为风扇。
在外涵道中的风扇叶片、尾喷管和内涵尾喷管是涡轮风扇发动机的推进器。
外涵空气流量与内涵空气流量之比,称为涵道比,用B表示。
目前民用旅客机都采用大涵道比的涡轮风扇发动机,而军用歼击机所用的涡轮风扇发动机则为带有加力燃烧室的小涵通比涡轮风扇发动机。
图2.2.5 涡轮风扇发动机图2.2.6 民用大涵道比涡轮风扇发动机图2.2.7 军用小涵道比涡轮风扇发动机4、涡轮轴发动机涡轮轴发动机如图2.2.8所示,它用于直升机,与涡桨发动机相类似,将燃气发生器产生的可用功几乎全部从动力涡轮轴上输出,带动直升机的旋翼和尾桨。
图2.2.8 涡轮轴发动机三、各类发动机截面划分对于单轴和双轴涡轮喷气发动机的尾喷管,若为收敛性喷管,其出口截面9在临界或超临界状态下成为临界截面,故也可以标注为8。
2---压气机入口,2.5---低压压气机出口,3---燃烧室入口,4---涡轮入口,4.5---高压涡轮出口,5---尾喷管入口,8---尾喷管临界截面,9---尾喷管出口图 2.2.9 双轴发动机截面划分对于涡扇发动机,其内涵截面标注方法与涡喷发动机相同。
其外涵截面标注方法在相应截面后加2。
如风扇压气机出口3截面写为32截面,尾喷管出口9截面写为92截面。
2---压气机入口,2.5(内涵)---低压压气机出口,32(外涵)---外涵风扇出口,3---燃烧室入口,4---涡轮入口,4.5---高压涡轮出口,5---尾喷管入口,8---尾喷管临界截面,92---外涵尾喷管出口图 2.2.10 涡扇发动机截面划分对于带有加力燃烧室的涡喷或混排涡扇发动机,加力燃烧室进口截面为6截面,加力燃烧室出口截面为7截面。
2---压气机入口,2.5---低压压气机出口,3---燃烧室入口,4---涡轮入口,4.5---高压涡轮出口,5---尾喷管入口,6---加力燃烧室入口,7---加力燃烧室出口,8---尾喷管临界截面,9---尾喷管出口图 2.2.11 带加力燃烧室的涡轮喷气发动机思考题:⑴何谓涵道比? 如外涵空气流量为80kg/s,而内涵空气流量为40kg/s,问涵道比=?⑵不能用作飞机发动机的航空燃气轮机是哪个?涡扇发动机涡桨发动机涡轮轴发动机涡喷发动机⑶能用于飞机发动机的几种航空燃气轮机其区别何在?第2.3节航空燃气轮机的热机部分──燃气发生器Thermomachine Part of Aerogasturbine Engine──Gasgenerator一.概述燃气发生器是各类燃气轮机的热机部分。
它包括了压气机、燃烧室和带动压气机的那一部分涡轮。
如果涡轮的功率大于压气机所需的功率,因而还带动其它设备,那么假想将这涡轮分为二个功率较小的涡轮,将其中前面一个恰好为带动压气机所需要的涡轮,归入燃气发生器部分。
燃气发生器和其它热机一样,都是利用工作物质(简称工质),重复地进行着某些工作过程而不断地吸热作功。
为了便于分析研究,需要将燃气发生器的实际工作过程加以简化,并假设为某一团气体的反复循环运作,以便作循环过程的理论分析。
循环过程的理论分析对于提高燃气发生器设计状态的性能和研究变工况性能都是必不可少的。
燃气轮机问世以来,通过对其循环理论的分析研究,认识了怎样才能使得燃气发生器具有良好的性能,提出了一系列提高性能的途径。
二.燃气轮机的理想循环分析循环过程作如下两点假设以后称为理想循环:1. 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。
2. 整个工作过程中没有流动损失,压缩过程与膨胀过程为绝热等熵,燃烧前后压力不变,没有热损失(排热过程除外)和机械损失。
理想燃气轮机循环由布雷顿(Brayton)于1872年提出,它由下述过程组成:绝热压缩等压加热绝热膨胀等压放热图2.3.1给出了燃气轮机循环布置,图中C为压气机,B为燃烧室,T为涡轮。
图2.3.1 燃气轮机循环布置图图2.3.2给出了理想燃气轮机循环的p-V图和T-S图(图中1、2、3、4不代表发动机的工作截面)。
图2.3.2 理想燃气轮机循环衡量燃气发生器性能的优劣有二个指标:(Thermo Efficiency),即加入每公斤空气的热量中所1、热效率ηt,i产生的可用功的百分比。
2、比功w(Specific Work),单位质量空气所作的功。
表示理想燃气轮机循环工作状态的有二个重要参数:1、增压比π,压气机出口静压与周围大气压力之比。
其中包括飞机进气道的冲压增压和压气机的加功增压。
2、加热比Δ,燃烧室出口温度与外界大气温度之比。
理想燃气轮机循环分析单位质量工质在各个过程中吸热和作功都可以从能量方程进行计算,定常流的能量方程为(2.3-1)式中q─工质在过程中吸热;v0、v─过程进口和出口处的流速;h、h─工质在进口和出口处的静焓;w─工质对叶轮机(压气机或涡轮)所作的机械功。
1)绝热压缩过程(1~2)过程中工质吸热为零,即(2.3-2)过程中对单位质量工质作的机械功,可由能量方程求得。
对于航空燃气轮机,绝热压缩过程分二个阶段完成,第一阶段是迎面高速气流在进气道中的绝能流动,使工质减速增压,可由下式表示:式中h'1、v'1──进气道出口即压气机进口处的静焓和流速。
h1、v1──进气道进口处的静焓和流速。
在进气道中动能减小静焓增加,对工质作的压缩功为第二阶段在压气机中完成,压气机对工质作功为式中w──工质对压气机作功。
1,2在整个绝热压缩过程中,对单位质量工质所作的总机械功应为由绝热过程,上式可改写为(2.3-3) 式中π──全压缩过程增压比。
2)等压加热过程(2~3)等压加热过程是在燃烧室内完成的,工质通过燃烧室与外界没有机械功的传递,工质的流速变化也可忽略不计,因此工质所作的机械功为零。
即工质吸热q为23(2.3-4)式中,称为循环的加热比。
3)绝热膨胀过程(3~4)过程中工质吸热为零,即过程中单位质量工质所作机械功的情况与绝热压缩过程相类似,可由能量方程求得。
对于航空燃气轮机,绝热膨胀分二个阶段,第一阶段在涡轮中完成,涡轮从单位质量工质所获得的机械功用w表示,应为3应等于压气机所需的对单位质量工质所作的功。
w3──涡轮出口处的静焓。
式中h'3绝热膨胀的第二阶段在尾喷管(或动力涡轮)中完成,在尾喷管中为绝能流动,而在动力涡轮中则为绝热流动。