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材料的耐热强度是限制燃气轮机工作循环性能进一步提高的关键因素。为什么内燃机循环的最高温度可达
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材料的耐热强度是限制燃气轮机工作循环性能进一步提高的关键因素。为什么内燃机循环的最高温度可达2000~3000K,而燃气轮机循环所允许的最高温度只能在1000~1300K的范围内呢?
参考答案
升温比是循环中最高温度与最低温度(初态温度)的比值。其中初态温度基本不变,所以升温比是表征循环最高温度的循环特性参数。提高循环最高温度T3,是改善布雷顿循环性能的决定因素。活塞式内燃机是在周期性稳定工况下工作的,仅在短期内出现高温。因此,可以允许相当高的循环最高温度(2000~3000K)。燃气轮机装置是在连续的稳定工况下工作的,汽轮机中的喷管及叶片必须在持续的高温下工作。因此,制约T3提高的主要因素是金属材料的耐热强度。所以,研制并采用能承受高温的耐热材料来提高T3,仍是改善燃气轮机装置工作性能的一个主要方向。目前一般采用的循环最高温度为1000~1300K。若选用较好的耐热合金,并采取气膜冷却等措施,已能使T3高达1800K,甚至更高。