航空燃气涡轮发动机 像
上图中的冠状叶片是高压涡轮的导叶，也就是定子静叶。如果转子叶片被加冠，则每个叶片通常被独立地加冠。
照片中所示的涡轮导向叶片由两个叶片真空电子束焊接成叶片组件。
定子叶片上有大量小孔，冷却空气流经这些小孔，形成气膜，隔绝高温气体。
这种叶片的制造过程比较复杂。
还有不同的冷却叶片。
通常，外皮连接（焊接）到内骨架的多孔金属板上。
详细制造工艺参见《航空发动机结构分析》P140。
图像左侧的转子叶片在叶片延伸的方向上有多个孔。
叶片由高温合金精密铸造而成。
这些用于冷却空气的小孔也是此时精密铸造的。
燃气涡轮发动机的基本原理
压缩机的作用是对气流做功，提高气流的压力。
一般燃气轮机的压气机有轴流式和离心式两种。
轴流压缩机有多个叶片，形状与螺旋桨叶片相似，但分为“定子”和“转子”两种类型。
转子像螺旋桨一样旋转。
旋转过程中，会对气流做功，使气流的总压力P*和总温度T*增加。
定子的作用是将转子引起的旋转气流沿轴向引导回来，以直角进入下一组转子，并降低气流的绝对速度C1。
通常一组转子和一组定子交互配置，一组转子和定子称为第一级。
离心式压缩机利用螺旋桨旋转时产生的离心力将气流向外推向机壳，产生压力效应。
单级离心压缩机可以具有轴流压缩机的多级压缩比，这对于小型燃气轮机来说是一个不错的选择，但是，随着气流向外膨胀，它必须被迫通过一个急剧弯曲的通道。
向内折叠能量损失也大，效率低。
增压比是压缩机的主要性能指标。
指加压后的气流与加压前的总压力之比。
通常，具有较高增压比的燃气轮机具有较高的效率，但压缩过程的温度鉴于涡轮机能够承受的温度有一定限制，压缩比过高并不是一个好主意。
理想的压缩过程应该是等熵绝对过程，但现实中压缩空气流的温度和熵会高于理想值，而压力会低于理想值，从而定义了压缩机的效率作为。
其中，etac代表压缩机效率，h1代表进入压缩机之前的气流的焓，h2i代表理想条件下离开压缩机的气流的焓，h2a代表离开压缩机的气流的焓。
代表空气流动的焓。
实际情况。
根据热力学定律，压缩机效率不能超过1。
燃烧室燃烧室由壳体（套筒）、火焰管、喷（油）喷嘴、涡流、点火装置等组成。
来自压缩机扩压段的高压空气被分成两股气流：一股（约占1/4～2/5）进入火焰管前端，与从喷嘴喷出的燃油混合成为一股燃料与空气的混合物，在燃烧前由点火装置点燃。
第二股气流（按3/4~3/5）在火焰管与夹套之间流动，冷却火焰管壁，然后与高温气体混合，降低火焰进入管内。
气体处于涡轮机所需的温度。
燃烧室一般具有燃烧稳定、燃烧效率高、点火范围广等特点具有所需范围、流阻小、结构简单、体积小、安全可靠、寿命长等特点。
燃烧室按燃烧室内气流方向分为三种类型： ◆ 直流式：燃烧室内气流沿轴向流动。
大多数发动机都使用这种类型的燃烧室。
②折流板式：气流离开压缩机后，分两路流入火焰管。
一般与油底壳配合使用。
③回流式：压缩机出口的空气从燃烧室后端流入火焰管头部。
燃烧气体向前流动以产生回流。
后两种形式会导致较大的气流损失，但可以缩短发动机长度。
这些通常用于使用离心压缩机的发动机。
燃烧室按结构形式分为管式燃烧室、环形燃烧室和环形管式燃烧室。
管式燃烧室中的每个管式火焰管都有单独的夹套，形成单管燃烧室。
发动机可以具有安装在发动机外围的多个单管燃烧室以及配备有点火装置的多个燃烧室。
各燃烧室之间采用联焰管传递火焰并均衡压力。
管式燃烧室调试方便，强度和刚性好，易于装拆和维护。
主要用于早期的燃气轮机和小型空气发动机用于流动发动机。
环形燃烧室内的火焰管是一个整体环形腔体。
同心安装在环形外壳内。
这种燃烧室空间利用率高，空气面积小，重量小，压力损失小，火焰管表面积和长度小，需要的冷却空气少，出口流通面积沿圆周方向分布均匀。
广泛应用于各种新型发动机。
环形管式燃烧室由数根沿圆周均匀安装在共同环形壳体内的管状火焰管组成。
每个火焰管之间有火焰间管。
其结构介于管式燃烧室和环形燃烧室之间。
20世纪50年代和60年代开发的大多数机器都采用这种结构。
涡轮机计算机模拟燃气轮机一般采用轴流式涡轮机，其结构与轴流式压气机类似，也是由一组定子和一组转子组成，统称为第一级。
涡轮叶片类似于螺旋桨和飞机机翼，当气流流动时，会产生一个力，作用使转子叶片旋转，并且可以将气流的能量转化为机械能输出，温度和压力会降低。
通过涡轮机。
与压缩机不同的是，涡轮机的目的是将气流的能量转化为机械能，因此随着气流的通过而产生空气时，叶片的形状会与压缩机略有不同，这与压缩机不同。
预期升力较大的飞机机翼阻力较小。
要求是相同的。
涡轮叶片直接受到高温高压气流的影响。
为了提高燃烧温度，提高燃气轮机的效率，涡轮叶片应采用能承受高温并保持高温的耐热材料。
高温下的强度和寿命。
叶片结构常常采用一些特殊的设计，例如将叶片设计为中空，然后将冷空气或冷却剂注入内部，在叶片内部流动时可以产生冷却效果，并且表面还撒有几个小孔，气流过程中冷空气流出并覆盖整个叶片，防止高温空气直接影响叶片，达到保护作用。
与压缩机一样，理想的涡轮应该是等熵过程，但现实中气流经过涡轮后的温度和熵会高于理想值。
涡轮机的效率定义为： 式中eta表示涡轮机效率，h3表示气流进入涡轮机前的焓值，h4i表示理想条件下气流离开涡轮机时的焓值，h4a表示理想条件下气流离开涡轮机时的焓值。
气流在真实条件下离开涡轮机。
根据热力学定律，涡轮效率不能超过1。
