燃气轮机燃烧室怎么来组织燃烧的

表征燃烧室性能指标的参数主要有燃烧室效率、压力损失、稳定性、点火范围、出口温度分布和容热强度等，但与燃气轮机变工况密切相关的参数主要是燃烧室效率和压力损失，前者直接关系到燃气轮机的燃料消耗量（影响燃气轮机的效率），而且还影响到流经涡轮的燃气流量；而后者直接影响到涡轮的膨胀比。

由于燃烧室内部燃烧过程的复杂性，人们还不能全部用理论计算的方法给出燃烧室效率和压力损失随工况的变化关系，这些的关系式主要还是以实验为基础的经验公式。

燃烧室位于压气机与涡轮之间。以下是燃烧室相关介绍： 燃烧室的介绍： 燃烧室是燃料或推进剂在其中燃烧产生高温气体的装置，是一种用耐高温合金材料制成的燃烧设备。它是燃气涡轮发动机、冲压发动机和火箭发动机的重要部件。它由扩散器、燃烧室壳体、火焰筒、燃料喷嘴和点火装置组成。燃烧原理:活塞在上止点时，活塞顶面以上、气缸盖底面以下形成的空空间称为燃烧室。汽油机气缸盖的底面通常铸有不同形状的凹坑，习惯上称之为燃烧室。燃烧物理学中有四个守恒方程，即总质量守恒、动量守恒、能量守恒和成分守恒。当燃气轮机运行时，燃烧室在很宽的工况范围内工作。燃气轮机在运行过程中，燃烧室入口处的气体流量、温度、压力、转速和燃料消耗量都会发生变化，进而影响整个燃气轮机的性能。

燃烧室是燃料或推进剂在其中燃烧生成高温燃气的装置，是一种用耐高温合金材料制作的燃烧设备。活塞到达上止点后其顶部与汽缸盖之间的空间，燃料即在此室燃烧。它是燃气涡轮发动机、冲压发动机、火箭发动机的重要部件。

由扩压器、燃烧室壳体、火焰筒、燃料喷嘴、点火装置构成。

分为单管燃烧室、联管燃烧室、环形燃烧室。 [1]

燃烧室不能在高温、大负荷、变工况、具有腐蚀性的环境、燃烧在高速气流及贫油混合气情况下进行工作

定义

燃烧室是一种用耐高温合金材料制作的燃烧设备。活塞到达上止点后其顶部与汽缸盖之间的空间，燃料即在此室燃烧。

原理

当活塞位于上止点时，活塞顶面以上、气缸盖底面以下所形成的空间称为燃烧室。在汽油机气缸盖底面通常铸有形状各异的凹坑，习惯上称这些凹坑为燃烧室。

在燃烧物理学中有四种守恒方程，即总质量守恒、动量守恒、能量守恒及组分守恒方程。 [2]

工作

工作过程

1.气流扩压减速，2.喷油雾化，3.点火，4.形成燃烧回流区，5.燃烧，6.掺混冷却

工作条件

不能在

①燃烧室在高温、大负荷下工作

②燃烧室在变工况下工作

③燃烧室在具有腐蚀性的环境下工作

④燃烧室内的燃烧过程是一个极其复杂的物理化学过程

⑤燃烧室中的燃烧在高速气流及贫油混合气情况下进行 （“空气分股”、“减速扩压”、“反向回流”） [3]

位置

在整台燃气轮机中，它位于压气机与涡轮之间。 [1]

影响

燃气轮机运行时，燃烧室在宽广的工况范围内工作。在燃气轮机工作情况的过程中，燃烧室进口的空气流量、温度、压力、速度以及燃油消耗量都会发生变化，这些变化反过来又会影响整台燃气轮机的性能。所以，弄清燃烧室的变工情况特性，对整台燃气轮机的变工况运行有积极地意义。

扩散燃烧：燃料与助燃剂边混合边燃烧的过程，燃烧快慢由扩散快慢决定。

动力燃烧：燃料与助燃剂先混合后然后燃烧的过程。燃烧快慢由可燃混合物的化学动力学因素决定。

差异：动力燃烧——燃烧之前混合均匀

扩散燃烧——燃烧之前不混合

分区

帮你复制一下吧

航空发动机对燃烧室的要求是:

第一,燃烧室单位体积的发热量或热容强度要很高。通俗地讲,就是要燃烧室在尽可能小的容积里完成高压空气与燃料的混合与充分燃烧。

第二,要保证足够高的燃烧效率。

第三,保证经过燃烧室燃烧后的气体达到所需的温度并要求出口温度场相当均匀。燃烧室后面是涡轮,如果气流温度不均匀,有的地方特别热,有的地方特别冷,涡轮受不了。同一个涡轮叶片,转到热的地方就膨胀,转到冷的地方就收缩,一来二去,叶片很快就发生金属疲劳,降低了使用寿命。

火焰筒面向压气机来流方向的顶端安装了扰流器,燃油通过供油系统从火焰筒顶端的喷油嘴雾化喷出。高压气流分两股进入燃烧室,第一股气流通过扰流器进入火焰筒与雾化燃油混合直接参与燃烧,大量的(约占总流量的60~70%)第二股气流则进入火焰筒与燃烧室外壳之间的空腔。这股气流有两个作用,其一是冷却、隔热,其二是通过火焰筒壁上经过精心设计角度的大量小孔以特定的速度和方向,分批分期地进入火焰筒补充燃烧并控制燃烧区域长度和燃烧室出口温度场,从而确保燃气以相当均匀的温度场进入涡轮部件。

大概就是这个意思，看在同一专业的份上，给个高分吧

发动机燃烧室属于发动机缸体的一部分，不论是几缸的发动机当活塞到最高点（有点火提前的话就在上限再下一点点的位置了）的时候，缸盖和活塞之间的间隙就是燃烧室了。也就是发动机在运转过程中，通过瞬间燃烧产生动能推动发动机曲轴连杆机构转动的的工作点了。

燃烧室用一段时间之后会产生积碳，积碳又会造成许多危害，所以要清洗燃烧室。

积碳的危害：

1、燃油燃烧不充分，导致费油。

2、碳具有吸附性，同样可以吸附燃油分子，积炭过多会导致动力降。

3、积炭过多导致怠速抖动、启动困难、怠速高、尾气超标等问题就必须清洗。

所以为了减少积碳，要清洗燃烧室。

燃气轮机运行时，燃烧室在宽广的工况范围内工作。在燃气轮机工作情况的过程中，燃烧室进口的空气流量、温度、压力、速度以及燃油消耗量都会发生变化，这些变化反过来又会影响整台燃气轮机的性能。所以，弄清燃烧室的变工情况特性，对整台燃气轮机的变工况运行有积极地意义。

扩散燃烧：燃料与助燃剂边混合边燃烧的过程，燃烧快慢由扩散快慢决定。

动力燃烧：燃料与助燃剂先混合后然后燃烧的过程。燃烧快慢由可燃混合物的化学动力学因素决定。

差异：动力燃烧——燃烧之前混合均匀。

扩散燃烧——燃烧之前不混合。

燃气轮机由压气机、燃烧室和燃气透平等组成。压气机有轴流式和离心式两种，轴流式压气机效率较高，适用于大流量的场合。在小流量时，轴流式压气机因后面几级叶片很短，效率低于离心式。功率为数兆瓦的燃气轮机中，有些压气机采用轴流式加一个离心式作末级，因而在达到较高效率的同时又缩短了轴向长度。

燃烧室和透平不仅工作温度高，而且还承受燃气轮机在起动和停机时，因温度剧烈变化引起的热冲击，工作条件恶劣，故它们是决定燃气轮机寿命的关键部件。为确保有足够的寿命，这两大部件中工作条件最差的零件如火焰筒和叶片等，须用镍基和钴基合金等高温材料制造，同时还须用空气冷却来降低工作温度。

对于一台燃气轮机来说，除了主要部件外还必须有完善的调节保安系统，此外还需要配备良好的附属系统和设备，包括：起动装置、燃料系统、润滑系统、空气滤清器、进气和排气消声器等。

燃气轮机有重型和轻型两类。重型的零件较为厚重，大修周期长，寿命可达10万小时以上。轻型的结构紧凑而轻，所用材料一般较好，其中以航机的结构为最紧凑、最轻，但寿命较短。

与活塞式内燃机和蒸汽动力装置相比较，燃气轮机的主要优点是小而轻。单位功率的质量，重型燃气轮机一般为2～5千克/千瓦，而航机一般低于0.2千克/千瓦。燃气轮机占地面积小，当用于车、船等运输机械时，既可节省空间，也可装备功率更大的燃气轮机以提高车、船速度。燃气轮机的主要缺点是效率不够高，在部分负荷下效率下降快，空载时的燃料消耗量高。

不同的应用部门，对燃气轮机的要求和使用状况也不相同。功率在10兆瓦以上的燃气轮机多数用于发电，而30～40兆瓦以上的几乎全部用于发电。

燃气轮机发电机组能在无外界电源的情况下迅速起动，机动性好，在电网中用它带动尖峰负荷和作为紧急备用，能较好地保障电网的安全运行，所以应用广泛。在汽车(或拖车)电站和列车电站等移动电站中，燃气轮机因其轻小，应用也很广泛。此外，还有不少利用燃气轮机的便携电源，功率最小的在10千瓦以下。

燃气轮机的未来发展趋势是提高效率、采用高温陶瓷材料、利用核能和发展燃煤技术。提高效率的关键是提高燃气初温，即改进透平叶片的冷却技术，研制能耐更高温度的高温材料。其次是提高压缩比，研制级数更少而压缩比更高的压气机。再次是提高各个部件的效率。

高温陶瓷材料能在1360℃以上的高温下工作，用它来做透平叶片和燃烧室的火焰筒等高温零件时，就能在不用空气冷却的情况下大大提高燃气初温，从而较大地提高燃气轮机效率。适于燃气轮机的高温陶瓷材料有氮化硅和碳化硅等。

按闭式循环工作的装置能利用核能，它用高温气冷反应堆作为加热器，反应堆的冷却剂(氦或氮等)同时作为压气机和透平的工质。

由于燃烧室壁散热、燃料燃烧不完全以及燃料产物的离解，燃料的热值不能完全利用。燃烧室效率就是用来表征燃料燃烧完全程度的物理量。

燃料室效率的定义是燃油实际用于加热工质的热量与燃油完全燃烧时放出的热量之比。

其表达式

式中：

—燃烧室进口空气质量流量

—燃烧室出口燃气质量流量

—燃油流量

—燃烧室出口每千克燃气的焓

—燃烧室入口每千克空气的焓

—每千克燃油的焓

—燃油热值

在已知燃烧室结构尺寸的情况下，燃烧室主要与燃烧室进口压力、进口温度、进口速度和油气比（余气系数）有关，因此燃烧室效率应该具有以下形式

由定性分析可得，随着增加，燃烧室效率逐渐增加，在达到一定温度后，效率基本保持不变。这是因为在温度较低时，燃料与空气的热交换和质量交换不够充分，即燃烧不够充分。温度的升高对燃料的燃烧过程有改善作用，但温度增加到某一值后，燃烧室中混流区的影响远远大于温度提高的影响，所以效率不再明显变化。对燃烧室效率的影响比较显著，随着进口压力的提高，燃烧室效率明显提高。这是因为进口压力越高，化学反应速率越高，火焰传播速度越快，因此效率也越高。对燃烧室效率有着负影响，随着入口速度的增加，其效率显著下降。这是由于c2增加后，燃油在燃烧室内停留时间缩短，火焰未燃烬物容易被吹向燃烧室的后段，造成燃烧不完全。此外，对于一定的油气比或余气系数，燃烧室效率存在极大值。大于或小于这个油气比或余气系数，燃烧室效率都将降低。图1—3分别放映了效率和余气系数、入口滞止压力、入口速度和滞止稳定的关系。

图1 燃烧效率特性

图2 ηB与P2的关系

（a） (b)

图3 ηB-T2和ηB -C2关系曲线图

而跟据现有的燃烧室试验数据，已总结出如下函数关系式：

式中：—效率相似准则，；

—燃烧室最大截面积；

—燃烧室最大截面直径

只需在不同的空气流量和进口压力下，测定几个值就可以画出一条的曲线，然后就可以推广应用到任意的入口温度、入口压力和入口流量的情况下，来求取相应的值，

总压损失的计算

气流流过燃烧室时，总压损失由以下几个部分组成：

1) 扩压器中的流动损失。它包括摩擦阻力和扩张角过大引起气流脱离的流动阻力；

2) 气流流过燃烧室各部件时的流动损失。包括气流经头部装置(扰流器或燃烧碗等)的压力损失及流经壁面进气孔或缝隙时的压力损失；

3) 进气射流与火焰筒内主流之间的混合损失；

4) 气流通过通道内各种障碍物(支板、档板、喷嘴等)所产生的附加压力损失；

5) 气流加热时，由于气流密度的变化所引起的热阻损失。

上述的燃烧室中五个部分的压力损失归纳起来可以分为二大类：一类是流动阻力损失；另一类是热阻损失。燃烧室的总损失可由以上两类阻力损失相加获得。

流动阻力损失的可由下式定义：

式中—燃烧室入口处空气的总压；

一燃烧室出口处燃气的总压；

—燃烧室入口处空气的平均流速；

—燃烧室入口处空气的密度。

但试验表明：在燃烧工况下，燃烧室的流阻损失系数可以表示为如下的函数关系，即

式中—燃烧室冷吹风试验时的流阻损失系数；

—反应燃烧室结构差异的常数；

图4 某型燃烧室流阻损失系数随的变化关系

而热阻损失可由下式计算：

在设计工况点，燃烧室的压力损失大约为燃烧室进口压力的1~7%；而在非设计工况点，燃烧室的压力损失随着燃烧室内的流量、温度和压力的变化而变化。

燃烧室入口空气温度为压气机出口温度，可以根据压气机压比，效率等计算；

透平出口燃气温度也可以根据透平出功，效率，膨胀比等估算；

透平出功根据效率，进出口总温（焓）就可计算，

燃气轮机出功等于透平出功减去压气机附件等消耗的功，

燃气轮机效率英区别联合循环还是简单循环，分别计算！