燃气涡轮机之应用与效能提升.PDFVIP

燃气涡轮机应用与效能提升 : 篇名 燃氣 渦輪 機之應用 與效能 作者 燃气涡轮机应用与效能提升 : 燃氣 渦輪 機應用 與效能 提 升 壹 、前言 1935~1945 ，出現之噴射引擎(Jet engine) ，由於當時使 用於航空之往復式汽油機，其輸出馬力達到 3,000~3,500馬 力時，就發現引擎機構複雜，重量增大，此點就是該種引擎 馬力增大所受之限制因素。取而代之而起者，為渦輪噴射引 擎 (Turbo-jet engine) 。該引擎捨棄活塞(Piston)之方式， 組合了壓縮機(Compressor) ，燃燒室(Combusion chamber)及 渦輪機 (Turbine) ，使用燃氣以旋轉運動，獲得動力 (Thrust) 。法國之Mosserchmidtl在 1939 年，將Hes 3 B(推 力500kg) ，裝於噴射飛機(Jet aircraft) ，成為世界上第一 架成功之創作。 1941 年 5月 24日，英國 Witlle發明 W-1 ，裝有渦輪噴射 引擎之 Globster E28/29 ，有605km/hr時速之飛行。當時， W-1之推力僅僅 385kg ，由此啟發，其發展勢如破竹。靜止推 力進展到1,000kg ，2,000kg ，甚至3,000kg 。現在，推力程 度已達 4,500~10,000 kg 左右之噴射引擎裝置數部。可達 1,000~2,000 km/hr之平音速，進而超音波之飛行，亦易如反 掌。此為二次大戰終了時飛行速度之 2~4倍。噴射引擎為發 展高速化之最大原動機，該引擎由軍用推展到民用，今日航 空原動機幾乎已全為噴射引擎之天下。 比噴射引擎進展叫遲者為螺旋槳(Propeller)與燃氣渦輪 機之組合型，謂之渦輪螺旋引擎(Turbo-prop en-gine)或 燃气涡轮机应用与效能提升 : (Jet prop) ，起源於英國。而後移到運輸機或民航客機裝配， 具有 600~800km/hr 高速，因引擎震動少，為旅客所稱讚。 貳 、正文 一、燃氣渦輪機之發展與背景(註一) 　　 在自然界，烏賊比科學家還要早想到，利用噴射方式來 作自身推進。這是早 期利用 「反作用 」動力原 理的例子； 然 而，直到近年來我們才有 「反作用 」原理的實際應用。這種 遲延是由於在 工程、燃 料、冶金 (金屬科學 )方面的技術發展 程 序緩慢所 導致的結果。 在西元第一與第三世 紀之間 ，埃及之亞歷山 大港有一位 發明家 〝Hero〞曾述及有關第一部 噴射發動機「 」所 考慮的 事 宜。許多資料 亦証實 ，他是一位發明家。 不論事實如何 ， 與回轉裝置 相同之裝備 ，在西元前 250 年已經存在。回顧歷 史 ，許多例子顯示 ，其他的科學家運用燃氣膨脹的原理作功 ， 這 些例子有 Le-onardo da Vinci與 Giovanni Branca的發明 。 西元 1680 年代的牛頓 (Sir Isaac Newton)描述 了運動定律。 所有使用噴射推進的 裝置都基 於這些定律 。牛頓蒸汽馬車是 反作用原理的一個例子 。 西元1791 年第一個使用 近代燃氣渦輪 熱力循理原理的設 計專利由一英國 人John Barber獲得， 它也被利用來做噴射 推進的 一種方法。 1930 年，另 一個 英國 人Sir Frank Whittle發明了今日