燃气轮机(gas turbines)是一种内燃式动力机械和旋转叶轮式热力发动机。它以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转,从而将燃料的能量转变为机械能。[8]燃气轮机的基本组成包括压气机、燃烧室、涡轮以及相关的辅助系统。[9]燃气轮机在空气和燃气的主要流程中,只有压气机、燃烧室和燃气涡轮这三大部件组成的燃气轮机循环,通称为简单循环。[10]对于简单理想燃气轮机的工作过程,通常使用布雷顿循环来描述。[6]由于燃气轮机实际工作时,存在热量、压力、工质、机械方面的损失以及不可逆性[3],因此常用燃气轮机比功和热效率等参数来衡量燃气轮机的技术性能。[2]燃气轮机最早的雏形可以追溯到唐宋时期,人们用燃气作为动力驱动铜轮、纸轮转动。[11]到了工业革命时期,人们利用热力学循环知识对燃气轮机进行了设计生产。[11]在后面的改进发展过程中,燃气轮机的应用领域不断扩大,可以用于动力发电、供热、航空航天[4][5]、汽车船舰[6][7]、油气输运、钢铁冶炼等诸多领域。[9][3][2] 历史发展
早期雏形
公元690年前后,唐朝张遂最早使用燃气作为动力驱使铜轮转动。[11] 到了北宋年间,民间非常盛行的走马灯,就是燃气轮机的雏形。它通过冲压将空气抽进去,再利用灯燃烧后 产生的热气体,来推动一个纸轮,从而驱动走马。[11]