期末燃气轮机考试范围..doc

燃气轮机复习 第一章 1、什么是燃气轮机？ 燃气轮机是一种以空气和燃气为工作介质、将热能转变为机械能的高速回转式动力机械。与内燃机、蒸汽轮机一样，为热力发动力机。 2、燃气轮机的组成？什么是燃气轮机装置？ 一般由压气机、燃烧室、涡轮（透平膨胀机）、控制系统及基本的辅助设备组成。 压气机 Compressor：完成气体压缩过程； 燃烧室 Burner ：完成燃烧过程； 涡轮（透平膨胀机） Turbine：完成高温高压燃气的膨胀作功过程。 简单循环装置简图 3、请简述燃气轮机的工作原理 压气机从外界中吸入空气（吸气），压缩到一定压力； 送入燃烧室中，与喷入的燃料混合，进行燃烧； 生成的高温高压的燃气进入透平涡轮中膨胀做功，推动涡轮带动压气机一起旋转； 做功后的废气排入大气中或加以利用（排气）。 燃料中的化学能→热能→机械功。 燃气在涡轮中所做的机械功，大约2/3用来带动压气机；其余1/3机械功则通过机组的输出轴去带动各种负荷。 4、燃气轮机命名及其分类. PG9171E型燃气轮机，这个铭牌中包含哪些信息？ 用途—燃气轮机系列号—输出功率—轴式—循环方式——压气机改型号 用途： M——机械驱动；GD——发电设备；PG——箱装式发电设备； 系列号： 3、5、6、7、9等相应表示MS3002、MS5000、MS6001、MS7001和MS9001等系列； 输出功率：万Hp（马力）； 轴式： 是指单轴还是双轴，用1或2表示； 循环方式： R－回热循环，如此项空缺则为简单循环； 压气机改型号：代表压气机型号及相关技术。 PG9171E型燃气轮机即为箱装式发电机组MS9001系列E型，简单循环单轴机组，出力约为17万hp。 M5322R（B）即为机械驱动用MS5000系列B型，回热循环双轴机组，其出力约为32000hp。 第二章 1、何为理想循环？ （1）理想气体 （2）稳定流动 （3）可逆过程 2、简单循环的组成？ 组成：2个可逆绝热过程 2个可逆定压过程 1-2 等熵压缩 2-3 等压加热 3-4 等熵膨胀 4- 1 等压放热 工作过程 以理想简单燃气轮机循环为例 燃气轮机的工质视为理想气体；理想简单燃气轮机循环为可逆循环，组成循环的过程分别为： 在压气机中实现工质可逆绝热压缩过程1－2； 在燃烧室中实现工质可逆定压吸热过程2－3； 在燃气透平中实现工质可逆绝热膨胀过程3－4； 燃气透平排气（乏气）排入大气实现工质可逆定压放热过程4－1。 循环由布雷顿（Brayton）于1872年提出，也被称为布雷顿循环。 3、理想简单循环的比功和热效率如何计算？ 理想简单循环的比功Wt 循环净功 wt = wT-wC wt= f( (* , (*) 循环热效率 (s = wt/ q1s = f((*) 比功是指相应于进入燃气轮机的1kg空气，在燃气轮机中完成一个循环后所能对外输出的功，用符号“wt”表示，单位的符号kJ/kg空气 wt＝PGT/G 4、压比和温比的定义 压缩比（增压比） 压缩比（ ?*）指压气机出口的气体压力与进口气体压力之比，表示工质被压缩的程度。 一般情况下，压气机进气压力即为大气压力。 温比（循环的加热比） 温比（ ?* ）是指燃气轮机循环中所达到的最高温度T3*与最低温度T1*之比。 5、理想循环压比，温比和净功的关系，比功最佳压比的定义 （1）压比π一定时，温比τ越高，则比功Wn越大； （2）温比τ一定时，随压比π从小到大变化，比功Wn呈先增后减的趋势，而且存在一个使比功最大的最佳压比πWmax； （3）温比是影响最佳压比的唯一因素，温比τ越高，则最佳压比越大。 比功最佳压比： 6、理想循环压比，温比和热效率的关系，（实际循环效率最佳压比的定义） （1）燃气轮机的循环效率η仅取决于压比π，而与温比τ无关； （2）效率η随压比增大而增大。 实际循环效率最佳压比： 7、比较理想循环与实际循环的差别？ 工况条件的差别 (1)实际的压缩和膨胀过程均为有损耗的不可逆过程，不是等熵过程； (2)工质实际流动中存在压力损失，燃烧室和进排气道内的吸热和放热过程并非等压； (3)燃烧室中实际上存在不完全燃烧损失和散热损失； (4) 实际工质的比定压热容和等熵过程指数随温度、压力等变化，并非理想气体； (5) 压气机空气流量与透平燃气流量实际上不相等； (6) 实际燃气轮机中存在轴承摩擦等机械损失和传动损失。 比功和效率变化趋势的异同 (1)理想循环与实际循环的比功Wn随压比π和温比τ的变化趋势一致，但实际循环的比功相对较小； (2)理想循环与实际循环的效率η 随压比π的变化趋势一