燃气轮机知识点总结1122

结构部分

➢压气机

1.大型压气机的工作温度范围是常温-400℃左右；压气机不需要特殊的降温手段，但在结

构上应满足强度和刚度要求。(C1p2)

2.压气机通流部分的四种型式为：等外径、等内径、等平均直径、混合型。(C1p7-10)

3.轴流式压气机静子主要由气缸和静子叶片组件组成。它是压气机中不旋转的部分。

(C1p11)

4.工业型机组的压气机气缸一般是铸造的。为了减小气缸的厚度，通常采用在气缸外表面

加筋的办法来增强刚性。气缸一般采用分段布置。(C1p13)

5.压气机静叶的功能是把气流在动叶中获得的动能转变为压力能，同时使气流转弯以适应

下级动叶的进口方向。工作时静叶只承受气流作用力，与动叶相比较强度问题不大，但应考虑共振问题。通常，压气机静叶设计成直叶片，且沿叶高各截面的型线一样。(C1p22)

6.转子的刚度问题主要反映在临界转速上，机组的工作转速应避开临界转速。最大工作转

速低于一阶临界转速的称刚性转子，它要求临界转速高于最大工作转速20％— 25％。

当工作转速高于一阶或二阶临界转速的称柔性转子。(C1p37)

7.压气机转子的结构型式有哪三种？鼓筒式、盘式、盘鼓混合式。(C1p39)

8.盘鼓式转子的分类？焊接式、径向销钉式、拉杆式。(C1p43)

9.为获得良好的性能，动叶叶身型面设计主要考虑的两个因素是：是否满足气动及强度的

要求。(C1p63)

➢燃气透平

1.透平将高温燃气能量转换成为机械功，目前，大型燃机的透平进口初温为1100-1430℃，

膨胀做功后降到约600℃。(C2p3)

2.透平静子由气缸、静叶及支承和传力系统等组成。(C2p5)

3.透平静叶的作用与设计要求(C2p16-17)

透平静叶又称喷嘴，它的作用是使高温燃气在其中膨胀加速，把燃气的内能转化为动能，然后推动转子旋转作功。

对静叶设计的要求为：

①耐高温、耐热腐蚀；

②耐热冲击；

③热应力小；

④足够的刚度和强度。

4.透平转子是透平转动部分的总称，由透平轮盘、透平轴、工作叶片及联接件等组成。

(C2p34)

5.透平动叶常见的问题有：工作时，动叶不仅被高温燃气所包围，而且由于高速旋转而产

生巨大的离心力，同时还承受着气流的气动力，以及交变作用力可能引起的振动等。当燃气温度沿圆周不均匀时，将使动叶承受周期的温度变化。此外，动叶还要承受高温燃气引起的腐蚀和侵蚀，因而透平动叶的工作条仵是很恶劣的，它是决定机组寿命的主要零件之一。(C2p44)

6.透平枞树形叶根有哪些优点？(C2p59)

（1）多对齿承力，强度好，承载能力大；

（2）叶根形状单楔形，接近于等强度，材料利用合理；

（3）尺寸紧凑，连接重量最轻，在相同直径的轮缘上可安装较多的叶片；

（4）与轮盘根槽为间隙配合，是松装结构，在离心力作用下能自动定心，使叶根各部分受力趋于均匀；

（5）由于是间隙配合，叶根与轮缘均能自由热膨胀。同时可从间隙中通过冷却空气对叶根及轮缘进行有效的冷却；

（6）拆装方便。

7.材料科学、冷却技术的发展可以使燃气轮机初温平均每年提高10 ℃左右。航空燃机早

已达到1400℃。H级重型燃机燃气初温已达1430℃。(C3p18)

8.目前燃气透平叶片常用的冷却方式：对流冷却、冲击冷却、气膜冷却以及综合冷却。

(C3p30)

9.透平叶片的典型涂层主要用于防腐蚀和隔热。防腐蚀涂层对高硫燃料或含盐量较多的燃

气下工作的透平叶片有效。陶瓷涂层热障层可使金属温度降低100℃左右。F级叶片普遍采用涂层，有效地减低表面温度值和防腐蚀。(C3p49)

原理部分

2、什么是燃气轮机？有哪些组成部分？P33

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叶轮动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。四个组成部分包括：压气机、燃烧室、透平、控制系统。

3、影响燃气轮机效率的两个主要因素。P66

压气机的压比和燃气透平进口温度（称为燃气初温、或者温比）是影响燃气轮机效率的两个主要因素。提高压比并相应提高燃气初温（相配合），可使燃气轮机效率显著提高。

4、燃气轮机实际简单循环热效率影响因素？P55

①温比对机组热效率和比功的影响：

对于高压比的重型燃机，一般情况下，

②压比对机组热效率和比功的影响：

在同一温比下，随着压比的增加，机组热效率有最佳值；当τ值不同时，相应的效率最佳压比也不同，τ值大时，πηmax也大些，而且所对应的最高效率值显著增加。

在同一温比下，压比对比功的影响……

5、燃气轮机实际简单循环计算例题。P52

例题：燃气轮机实际简单循环，压气机的空气入口温度为290K，压力为0.1MPa，出口温度为489.2K，循环的最高温度为1083K，最高压力为0.5MPa，燃气轮机的相对内效率ηT=0.92。

轴流式压气机a原理

1、轴流压气机的基元级由一级动叶和一级静叶组成。基元级中动叶的作用：（1）.输送功率，（2）提升速度，（3）部分增压（有反力度时）；基元级中静叶的作用：（1）.导向（转向），（2）.增压。P11

2、轴流式压气机与离心式压气机的特点。P21

轴流式压气机：流量大和效率高，在大中型燃气轮机中获得广泛的应用。

离心式压气机：空气流量小，结构简化，主要用在小功率燃气轮机中。

3、什么叫压气机基元级的反力度？P29

动叶中的静压升高占整个基元级静压升高的百分比。

4、叶栅中的流动损失有哪些？P46

（1）附面层内气体的摩擦损失；

（2）逆压梯度作用下的附面层分离损失，特别是激波－－附面层干涉会加重分离，导致分离损失急剧增加；

（3）激波造成的总压损失；

（4）尾迹损失（叶片两侧附面层在尾缘处脱体时产生的旋涡流动损失）和尾迹区与主流区的掺混损失。

5、压气机的绝热效率的概念及公式。P53

（T2理想-T1）/（T2实际-T1）