機匣高溫高壓實驗裝置

A. 壓氣機機匣的構造特點

燃氣輪機是一種利用燃氣和空氣作為動力的一種機器，在大型工業上應用得多。很多人都沒聽說過這個名詞，更不知道燃氣輪機是什麼東西。下面小編就來為大家介紹一下燃氣輪機的簡介、工作過程、分類、工作原理、特點以及關鍵技術。

燃氣輪機的簡介

燃氣輪機（Gas Turbine）是一種以連續流動的氣體作為工質、把熱能轉換為機械功的旋轉式動力機械。在空氣和燃氣的主要流程中，只有壓氣機（Compressor）、燃燒室（Combustor）和燃氣透平（Turbine）這三大部件組成的燃氣輪機循環，通稱為簡單循環。大多數燃氣輪機均採用簡單循環方案。因為它的結構最簡單，而且最能體現出燃氣輪機所特有的體積小、重量輕、啟動快、少用或不用冷卻水等一系列優點。

通常在燃氣輪機中，壓氣機是由燃氣透平膨脹做功來帶動的，它是透平的負載。在簡單循環中，透平發出的機械功有1/2到2/3左右用來帶動壓氣機，其餘的1/3左右的機械功用來驅動發電機。在燃氣輪機起動的時候，首先需要外界動力，一般是起動機帶動壓氣機，直到燃氣透平發出的機械功大於壓氣機消耗的機械功時，外界起動機脫扣，燃氣輪機才能自身獨立工作。

燃氣輪機的工作過程

燃氣輪機的工作過程是，壓氣機(即壓縮機)連續地從大氣中吸入空氣並將其壓縮；壓縮後的空氣進入燃燒室，與噴入的燃料混合後燃燒，成為高溫燃氣，隨即流入燃氣渦輪中膨脹做功，推動渦輪葉輪帶著壓氣機葉輪一起旋轉；加熱後的高溫燃氣的做功能力顯著提高，因而燃氣渦輪在帶動壓氣機的同時，尚有餘功作為燃氣輪機的輸出機械功。

燃氣初溫和壓氣機的壓縮比，是影響燃氣輪機效率的兩個主要因素。提高燃氣初溫，並相應提高壓縮比，可使燃氣輪機效率顯著提高。70年代末，壓縮比最高達到31；工業和船用燃氣輪機的燃氣初溫最高達1200℃左右，航空燃氣輪機的超過1350℃。

燃氣輪機的分類

1、重型燃氣輪機

設計特點：零部件較為厚重，設計時不以減輕重量為主要目的，而是在應用不太好的材料情況下能夠達到長期安全工作的目的。單位功率的質量為2——5千克/千瓦。

2、輕型燃氣輪機

設計特點：用較好的材料製造，結構緊湊，質量輕，單位功率的質量小於2千克/千瓦。

結構特點：

（1）、採用軸向裝配方式，即整個靜子不是全部水平中分的，僅局部靜子例如壓氣機缸分為兩半以便拆裝。

（2）、轉子一律採用滾動軸承支撐。

3、微型燃氣輪機

設計特點：將燃氣輪機與發電機設計成整體，體積小，質量很輕，。

結構特點：

（1）、採用徑流式葉輪機械。

（2）、一些機組還採用了空氣軸承，不需要潤滑油。

4、大中型燃氣輪機：功率大於20MW的燃氣輪機。

5、小型燃氣輪機：功率范圍在0.3MW——20MW。

6、微型燃氣輪機：功率范圍在30——300KW或更小的燃氣輪機。

燃氣輪機的工作原理

壓氣機從外部吸收空氣，空氣從燃氣輪機進氣口進入，通過壓氣機葉片將其壓力升高，壓縮後送入燃燒室，同時燃料（氣體或液體燃料）也噴入燃燒室與高溫壓縮空氣混合，在定壓下進行燃燒。生成的高溫高壓煙氣燃燒受熱後膨脹，進入透平區經過一級一級的葉片，推動動力葉片高速旋轉，直至從出氣口排出，成為廢氣，廢氣排入大氣中或再加利用（如利用余熱鍋爐進行聯合循環）。

葉片轉動後帶動軸也轉動，軸帶動負荷的機械轉動，實現熱能和機械能的轉換。通常，將壓氣機、燃燒室、透平稱為燃氣輪機的三大核心部件。

燃氣輪機的特點

1、最大效率，最優效益。隨著高溫材料的不斷進展，以及渦輪採用冷卻葉片並不斷提高冷卻效果，透平前燃氣的初溫逐步提高，加之研製級數不斷減少壓縮比越來越高的壓氣機和各個部件效率的提高，使燃氣輪機效率不斷提高。

2、體積較小，使用便捷。燃氣輪機動力部件設計構造衍生於渦輪增壓器和輔助動力裝置，結構簡單、緊湊。與傳統設備相比，燃氣輪機設備規模、體積比傳統的鍋爐、蒸汽輪機小，佔地面積小，便於移動。

3、減少燃煤，清潔環保。燃氣輪機可以採用天然氣、丙烷、油井氣、煤層氣、沼氣、汽油、柴油、煤油、酒精等煤炭以外的燃料。而且燃氣輪機通過在燃燒過程中控制NOx的生產，或在NOx 生成後排入余熱鍋爐時進行尾部煙氣脫硝，達到超低的NOx排放效果，而且能夠實現資源充分循環利用，真正達到零排放。

B. LM2500燃氣輪機的結構與系統

壓氣機是燃氣輪機的主要部件之一，它的作用是提高流經空氣的壓力，向燃燒室供給符合要求的壓縮空氣。壓氣機性能的優劣直接影響燃氣輪機的功率、油耗、工作穩定性和可靠性等主要性能。LM2500的壓氣機為16級、高壓比、軸流單轉子設計，主要由壓氣機前承力機匣、壓氣機轉子、壓氣機靜子（中機匣）和壓氣機後承力機匣等組成。壓氣機靜子的前端由前承力機匣殼體支撐，後部由壓氣機後承力機匣支撐。而壓氣機轉子的前端由滾柱軸承支撐，後端由滾珠軸承支撐。
前承力機匣形成了壓氣機進口空氣的流通通道，轂部與外殼之間用導流支板聯接，支板為空心結構，內有回油池的滑油供油和回油管路。該機匣同時還支承著壓氣機前軸承、進氣管、整流罩、壓氣機殼體的前端、進氣導葉內支承、輸入齒輪箱和回油池端蓋。在機匣中還有密封壓力和通風等的空氣通道，以及監測壓氣機進口空氣壓力、溫度等參數的感測器。
壓氣機轉子是一個高速旋轉、對吸入空氣做功使其壓力上升的部件，核心是一個帶有圓周分布的燕尾榫槽的短鼓-輪盤混合結構，壓氣機葉片通過燕尾榫槽固定在其上。所有的法蘭聯接都採用過盈配合，以保證零件良好的定心和聯接剛性。轉子的短鼓-輪盤材料分別為：第1到10級為欽合金，其餘部分使用Inconel718合金製造。第l到14級工作葉片的材料為欽合金，第15和16級工作葉片的材料為A286合金鋼。由於第1級工作葉片相對比較狹長、剛性較差，為了減少振動，在葉片的中部有減振阻尼凸台，當所有的第1級葉片安裝好之後，凸台共同組成了一個阻尼圈。
壓氣機靜子是氣流減速擴壓的部件，也是燃氣輪機的主要承力殼體構件之一，它與前承力機匣和後承力機匣構成了一個整體。各級整流器（靜子葉片環）固定在靜子機匣內，形成氣流通道的靜子部分。靜子機匣由4部分組成，並用螺栓固定在一起。前兩段對分式機匣用欽合金製造，而後兩段對分式機匣用Inconel718合金製造。該壓氣機靜子由一級進口導葉和16級靜葉組成，進口導葉和第1到6級的靜葉為可調葉片。進口導葉和第1、2級靜葉的材料為欽合金，第3到16級靜葉的材料為A289合金鋼。
為了保證壓氣機工作的效率，要求工作葉片、靜葉片與靜子、轉子之間的間隙盡可能小，以減少氣流從葉尖逸漏的損失，但葉片又必須跟壁面保持足夠的間隙，以方便安裝，並防止工作時葉片受熱膨脹與壁面碰撞，造成發動機損傷。為了解決這個矛盾，在工作葉片、靜葉片項部相對的靜子、轉子壁面上噴塗有可磨損的材料，葉片的葉尖也作成可以磨損的形式，這樣，當發動機投入正常運行後，通過塗料跟葉尖之間的磨合，就能使間隙維持在一個合適的較小值，從而保證了壓氣機的高效運行。
壓氣機後承力機匣用Inconel718合金製造，由外殼體導流支板、轂以及回油池殼體組成，其外殼支撐著燃燒室、燃油總管、燃油噴嘴（30個）、點火器（2個）以及第1級渦輪導向器支承。軸承的軸向和徑向負荷以及第1級渦輪導向器負荷的一部分由毅承受，並通過10個徑向導流支板穿至機匣外殼。毅與導流支板以及外殼體通過焊接連成一體。機匣外殼既是燃燒室外殼，又是壓氣機機匣與渦輪中機匣之間結構負荷的傳遞通路。 燃燒室是保證燃氣輪機在各種工況下，順利將燃料的化學能轉換為熱能、並用來加熱工質的裝置。來自壓氣機的高壓空氣進入燃燒室後，與噴油嘴噴入的燃料混合燃燒，變成具有較大作功能力的高溫高壓燃氣，然後驅動渦輪作功。燃燒室是燃氣輪機的重要部件，燃氣輪機的性能和可靠性與其有著密切的關系。例如，燃燒室出口局部溫度過高，會引起渦輪葉片的過熱和燒毀；燒過程的不穩定會導致意外的熄火甚停機；燃燒組織不好，會使燃燒過程流動損失增加，降低燃燒效率、黔增大燃油消耗等等。因此，一個合適的燃燒室，是燃氣輪機工作良好的關鍵。
LM2500的燃燒室為單環形燃燒室，由燃燒室外套、火焰筒內環、火焰筒外環、火焰筒頭部、燃燒室內套、進口導流器、旋流器、雙油路壓力噴射式噴油嘴（30個）和半導體高能點火電嘴（2個）等零件構成。燃燒室內、外壁均採用氣膜冷卻，使得壁面溫度不至於過高，從而保證燃燒室的工作可靠性和壽命。燃燒室外套通過位於燃燒室進口處的10個肋板，與燃燒室內套在前端聯成一體，同時作為承力結構，支承壓氣機後軸承座。 燃氣渦輪是燃氣輪機的另一種要部件，其主要作用是將來自燃燒室高溫、高壓燃氣中的部分熱能和壓力能轉換成機械功，用以帶動壓氣機、附件和船舶推進裝置。渦輪的工作條件十分惡劣，要承受高溫、高轉速、頻繁的熱循環、熱沖擊、不均勻加熱、由於轉子不平衡和燃氣壓力脈動造成的不均衡負荷的作用，是燃氣輪機中熱負荷和動力負荷最大的部件。艦船燃氣輪機多採用軸流式渦輪，其主要特點是功率大、轉速高、燃氣溫度高、效率高，能有效滿足船舶推進的動力要求。
在艦船燃氣輪機中，用來帶動壓氣機和附件的渦輪稱為燃氣發生器渦輪，用來帶動減速器、螺旋槳等外負荷、進行功率輸出的稱為動力渦輪，二者在結構上大同小異，都是由轉子跟靜子兩大部分組成。燃氣發生器渦輪與動力渦輪間通常只存在氣動上的聯系，它們通常由中間擴壓器（也稱為中間機匣）聯通起來。一般而言，動力渦輪的直徑比燃氣發生器渦輪大得多，所以中間機匣具有一定的擴散錐角，以利於將燃氣發生器渦輪出口的燃氣以最小的流動損失引入動力渦輪作功。
LM2500燃氣輪機的燃氣發生器渦輪是典型的單轉子、2級軸流式渦輪，由渦輪轉子、第1和第2級渦輪導向器以及渦輪中間機匣等組成。渦輪導向器負責將從燃燒室出來的高溫、高壓燃氣以要求的角度和速度直接導向渦輪轉子的葉片，裝在壓氣機後機匣里，並由後者支承。燃氣發生器渦輪與壓氣機轉子是機-械聯接的，從燃氣中獲取能量後可以直接驅動壓氣機旋轉。渦輪轉子的前支承在壓氣機轉子後軸上，由徑向止推球軸承承力，轉子後端由渦輪中間機匣內的徑向軸承支承。渦輪中間機匣除了支承燃氣發生器渦輪轉子之外，也支承動力渦輪轉子。中間機匣包括過渡段，燃氣流從燃氣發生器渦輪經過過渡段進入動力渦輪。
燃氣發生器渦輪轉子由一個錐形前軸、兩個帶葉片和護圈的渦輪盤、一個圓錐形轉子隔板、一個熱屏蔽和一個後軸組成，兩級渦輪葉片均為長葉柄、內冷卻式結構，葉根為機樹形。長葉柄葉片不但為冷卻空氣提供了通路，而且因為較高的阻尼作用減小了振動，輪盤外緣的溫度也降低了。葉片成對地釺焊在一起，材料為Rene80鈷基合金，表面滲有抗腐蝕、抗氧化的鈷鉻鋁釔保護層。
渦輪轉子和兩級渦輪葉片均由壓氣機排出的空氣進行冷卻。氣流通過第1級導向器支承和渦輪軸前的孔引入。空氣首先冷卻轉子內部和兩個盤端，然後經過成對葉樵間的通路進入葉片。第1級渦輪轉子葉片由內部對流和外部冷卻氣膜進行冷卻，第2級葉片只使用對流方式進行冷卻，所有冷卻空氣最後都由葉尖排出。燃氣發生器渦輪轉子的前軸、隔板、熱屏蔽、後軸、輪盤等部件通過短螺栓聯接，形成剛性很好的可拆卸轉子結構。
LM2500燃氣輪機的動力渦輪來自於TF39渦輪風扇發動機帶動風扇的低壓渦輪，在進行艦用化改裝時，動力渦輪的進口溫度明顯下降，是一種典型的低負荷設計，級數達到了6級，以獲得較高的效率（設計工況效率達92.5%）和良好的變工況特性。為適應高效率要求，在結構上使用了帶冠工作葉片。靜子機匣內壁採用了具有蜂窩結構可容損材料製成的襯里，減小了泄漏。因為級數多，採用了兩端支承結構，設置了兩個專門的承力支承部件―前支架和後支架。
前支架又稱為渦輪中機匣，前安裝邊與燃氣發生器的後安裝邊聯接，後安裝邊則與動力渦輪的靜子機匣相連接。前支架主要由內座圈、外殼體和聯接二者的整流支板組成，是一個整體傳力元件。渦輪第1級導向器葉片環固定於其內，內座圈處安裝前軸承組合體。後支架又稱為渦輪後機匣，前安裝邊與動力渦輪靜子機匣相聯接，後安裝邊與排氣渦殼聯接。後支架也是整體傳力元件，主要由內座圈、外殼體和聯接二者的整流支板組成，內座圈處安裝後軸承組合件。
動力渦輪靜子為水平剖分式結構，第2到第6級導向器葉片環固定在靜子機匣的環槽中。在各級靜子葉片環之前，機匣的內壁面處以及葉片環內環壁面處，均嵌裝蜂窩結構可容損材料製成的密封裝置，以減少動力渦輪工作葉片與機匣之間的徑向減小，以及減小葉片環內環壁面與轉子之間的級間密封間隙，從而提高了動力渦輪的效率。
動力渦輪轉子為短螺栓聯接、盤鼓混合式結構。錐形前鼓軸固定在第3級輪盤之前，錐形後鼓軸固定在第6級輪盤之前，使得轉子支點間距大大縮短，結構緊湊，增強了轉子的抗彎剛性。這種由短螺栓聯接的多級盤鼓式結構的優點是簡單、重量輕、聯接剛性好，而且布局靈活，拆裝、．更換損壞的元件也比較方便。動力渦輪的6級工作葉片全部為帶冠結構，抗振性能好，效率高，用耐腐蝕材料Rene77合金製造，前3級工作葉片表面還塗有防腐蝕塗層。導向器葉片的前3級也是用Rene77合金製造，後3級則改為用Rene41合金製造。 附件傳動裝置在艦船燃氣輪機上有許多需要由燃氣發生器轉子帶動的附屬系統以及設備的附件，如滑油泵、燃油泵、燃油自動調節器等。而另外一些附屬系統以及設備的附件，又用來帶動燃氣輪機轉子轉動，如起動機、盤車裝置等。為了實現燃氣輪機轉子和這些附件間的傳動，需要設置專門的傳動裝置，即附件傳動裝置。
附屬系統和設備中的附件一般都裝在附件傳動機構的機匣上，其中裝有若干組齒輪組以及離合器等。只要燃氣輪機轉動這個附件的傳動機構，被帶動的附件即可投入運轉，燃氣輪機的各個附屬系統和設備就能進入正常工作。同樣，起動機、盤車裝置等附件工作時，也可以拖動燃氣輪機轉子轉動。附屬系統、設備的工作可靠性直接影響燃氣輪機的性能和工作可靠性，因此，一方面要求附屬系統和設備具有較高的性能，另一方面也要求附件傳動裝置結構可靠，能在各種工況下保證所有附件的轉速、轉向、功率傳遞等方面的技術要求。同時，還要求附件傳動裝置尺寸、重量小，使用、維護和更換都要比較方便。
LM2500燃氣輪機的附件傳動裝置位於壓氣機前機匣處，主要由輸入齒輪箱、徑向傳動軸和傳動齒輪箱等部件組成。輸入齒輪箱裝置由鑄鋁殼體、軸、一對圓錐齒輪、軸承以及滑油噴嘴等構成。徑向傳動軸是空心軸，軸的兩端用花鍵分別與輸入齒輪箱以及轉換齒輪箱內的圓錐齒輪相聯接，其作用是將功率由輸入齒輪箱傳至轉換齒輪箱的前部。
轉換齒輪箱則由兩個鋁制殼體、一個油氣分離器、齒輪、軸承、密封件、滑油噴嘴以及附件聯系器等部分組成。殼體底部有個入口蓋，為徑向傳動軸的安裝提供了方便。在後面部分的所有附件聯接器和惰輪，均採用「插入式」齒輪的設計思想，這樣在進行齒輪、軸承、密封件、聯接器組件等進行拆卸或更換時，就不用對齒輪箱進行分解。安裝在轉換齒輪箱上的附件有：燃氣輪機起動機、滑油供油泵和回油泵、燃油泵以及主燃油控制器。油氣分離器安裝在轉換齒輪箱前部，並作為齒輪箱的一部分而存在。 燃氣輪機不能依靠自身投入工作，需要外界能源來幫助起動，經過一個預先設定的起動過程，才能使主機進入穩定的工作狀態。通常把提供能量、拖動燃氣輪機旋轉的輔助機械稱為起動機，使燃氣輪機從靜止狀態起動加速到慢車工況的過程稱為起動過程，而用於完成燃氣輪機起動過程的各個工作部分，如起動機、起動燃油供給系統、點火系統、自動控制裝置等在內的一整套裝置、系統稱為燃氣輪機起動系統。在燃氣輪機起動系統中，起動機用於拖動燃氣發生器轉子轉動，使之加速到一定轉速，從而使進入燃燒室的空氣具有足夠壓力，保證燃燒室內混合氣可靠點火燃燒，使燃氣輪機進入自主運行狀態，是起動系統中的核心部件。現代燃氣輪機常用的起動機有電起動機、燃氣渦輪起動機和空氣渦輪起動機等三類，不管哪種，都要求有足夠的功率來拖動主機轉動。
LM2500燃氣輪機採用了同時具有液壓油馬達起動機和空氣渦輪起動機的雙重動力源起動系統，但由於艦船上的高壓空氣獲取比較方便，一般以空氣渦輪起動機為主用起動機。該機由進氣裝置、渦輪裝置、減速齒輪、切斷開關、超速離合器以及花鍵輸出軸組成。其中渦輪為單級軸流式渦輪，減速齒輪為帶有一個轉動齒環的復合式行星齒輪系統，超速離合器為棘爪-棘輪式，在起動期間可以保證可靠接合，而主機起動後，能保證起動機的順利脫開。 這是燃氣輪機各系統中最復雜的部分，其功用是保證向燃氣輪機的燃燒室可靠地供給一定壓力和流量的燃油，依靠燃油系統中自動調節器的調節作用，按照一定規律控制、調節燃氣輪機的供油量，使燃氣輪機在任何運行工況下，都能夠高效、安全可靠地工作。燃油系統可以分為供油和調節兩大部分，通常由燃油箱、燃油過濾器、低壓燃油泵、燃油加溫器（有時兼作滑油冷卻器）、高壓燃油泵、燃油自動調節器、燃油分配器、燃油總管、燃油噴嘴等組成。在管理中，也經常以高壓油泵為界，將燃油系統劃分為低壓燃油部分和高壓燃油部分。
在LM2500燃氣輪機的燃油系統中，通過調節和分配噴射到燃燒室中的燃油數量，可以控制燃氣發生器的轉速。動力渦輪的轉速是無法直接控制的，但可以根據燃氣發生器產生的燃氣流能量大小來確定。為了防止動力渦輪超速，由安裝在電子控制箱里的電子超速開關來保護，當動力渦輪轉速偏高時，自動減小燃燒室供油量，以保證動力渦輪的安全。
來自艦船油艙的燃油，流經燃氣輪機底座處的燃油進口接頭，進入主燃油泵增壓部分進行初步加壓，然後再進入燃油泵的高壓部分。高壓燃油流經燃油過濾器，然後進入燃油控制器。如果燃油過濾器堵塞，可以使用過濾器旁通閥使燃油繞過過濾器。艦船燃氣輪機通常只使用高質量的輕柴油，燃油中細小雜質的含量相對較少，只用過濾器就可以滿足燃油清潔的要求。為了保障燃氣輪機的正常運行，必須保證供給充足的燃油，所有燃油泵的流量要高於燃氣輪機的最大燃油消耗率，燃油在燃油控制器里被分為計量（供油）流量和旁通（回油）流量，超出需要的部分燃油通過旁通閥迴流到燃油泵高壓部分的進口。
安裝在燃油控制器出口處的增壓閥可以保持一定的背壓，保證有足夠的燃油壓力，使燃油控制器可以正常工作。串聯布置的兩個電控燃油停車閥，保證了燃油供應的可靠切斷。當停車閥開啟時，燃油從燃油控制器流出，經過增壓閥、燃油停車閥、燃油總管輸送到燃油噴嘴，30個燃油噴嘴經壓氣機後機匣伸進燃燒室，將燃油霧化噴出，維持正常的燃燒。當停車閥關閉時，燃油停止向燃油總管供應，旁通迴流到燃油泵進口。此時，停車閥的殘油泄放口開啟，將燃油總管、支管和噴嘴中的殘油泄出，防止因為剛停機時部件的高溫導致殘余燃油結焦，堵塞油路。
燃油和轉速調節系統可以控制可轉葉片（進口導葉和前6級靜葉可以轉動），以保證在整個運行工況的范圍內，使壓氣機保持良好的工作性能，防止燃氣輪機出現喘振。 滑油系統是保證燃氣輪機各支承和傳動元件潤滑、冷卻的滑油儲存、供油和回油系統。其功用是向軸承、齒輪等摩擦部件的工作表面供應滑油，起到液體潤滑的作用，減少這些工作表面的磨損和摩擦損失，同時帶走摩擦表面的熱量，維持軸承、齒輪等工作溫度的正常。由此可見，燃氣輪機的工作可靠性，很大程度上取決於滑油系統的工作可靠性。
艦船燃氣輪機的滑油系統通常設計為兩個獨立的系統：燃氣發生器部分的前滑油系統，以及動力渦輪、推進系統主傳動裝置部分的後滑油系統。但也可以將前、後滑油系統合並為一個系統，特別是在燃氣發生器和動力渦輪都使用滾動軸承支承的情況下，這種統一的滑油系統比較簡單、可靠，實用性強。
LM2500燃氣輪機的滑油系統，就是燃氣發生器和動力渦輪一體化的潤滑、冷卻系統。該系統包括了滑油供油、滑油回油以及回油池通風等三個分系統。滑油從儲油箱里靠重力供給安裝在主機上的滑油供油一回油泵，滑油泵的供油部分將流入的滑油加壓，輸送到要求潤滑、冷卻的部件和區域。滑油供油的過濾是由安裝在箱裝體內的雙聯式滑油過濾器來保證的。供油管路末端的滑油噴嘴直接將滑油噴進軸承、齒輪和花鍵等部位進行潤滑、冷卻。經過使用的滑油流到4個回油池和轉換齒輪箱底部，分別被回油泵抽出，返回滑油儲存、調節油箱，並進行冷卻。回油的過濾是由安裝在滑油箱上的雙聯式滑油過濾器來保證的。
滑油系統中的滑油在運行過程中會發生損耗，主要包括了滑油自身的分解、滑油蒸汽經密封裝置滲漏到氣流中以及經通氣管逸出到外界大氣中。燃氣輪機的滑油消耗量普遍不大，LM2500燃氣輪機的最大滑油消耗率約0.9公斤/時，平均滑油消耗率僅有約0.09公斤/時，與柴油機相比要小一個數量級。但由於燃氣輪機工作轉速高，對滑油的質量要求要遠遠高於柴油機。 早期的艦船燃氣輪機跟蒸汽輪機、柴油機一樣，也是呈「裸機」狀態布置於機艙內，雖然便於監測和接近、維護，但是燃氣輪機運行時的高溫和噪音等問題，對機艙環境影響很大，特別是高頻噪音的強度過大，嚴重影響機艙人員的正常工作。也許是受已經坍塌的「紅色帝國」長久以來片面拔高人的主觀能動性、忽視人員舒適性的習慣思維影響，烏克蘭在上世紀90年代設計的l)A80燃氣輪機依然採用「裸機」狀態，僅燃燒室及其後部分包裹了隔熱、隔音效果很差的簡單金屬罩。
為了避免這些不利影響，同時利於實現自動化和遠距離控制、充分發揮燃氣輪機的技術性能，出現了將燃氣輪機整體組件化的解決方案，即將燃氣發生器、動力渦輪、進氣室、排氣渦殼以及燃氣輪機附件、相關電氣設備等組裝在一個帶有防震底座的箱體里，構成一個完整的箱裝體（也稱為燃氣輪機模件）。燃氣輪機模件可以在工廠中裝配、調試好，而後裝艦使用，這樣可以大大減少在艦上的裝配工作量、降低裝配難度，同時保證模件工作的可靠性。箱裝體結構有利於隔熱、隔音和防震，內部布置有照明、加熱、滅火、通風等設備，極大改善了機艙工作條件。通常，燃氣輪機箱裝體為鋼制的密封罩殼，外觀一般為長方體。整台燃氣輪機安裝在底座上之後，用箱體罩起，然後和單獨裝箱的其他設備組成一個有機的整體，方便進行操縱、監測和維護。
LM2500燃氣輪機是最早採用箱裝體結構的艦船燃氣輪機之一，其箱裝體長約8米，寬約2.7米，高約3.1米。其中，底座是燃氣輪機和箱裝體的支承基礎，通過32個抗沖擊支承安裝到艦體機座結構上，底座上設置有燃氣輪機支承、渦殼支承、箱體以及間壁。底座上還設置有密封的貫穿孔，用以安裝抽氣管、燃油管、滑油管、控制電纜、儀表電纜、清洗水管、動力電纜、起動空氣管、滅火劑輸送管，以及殘油、殘水的泄放管。此外，還有燃油溢流閥、滑油過濾器及各種接頭、插座等附件。
箱裝體頂部布置由空氣進口、通風冷卻空氣口以及排氣口，各通過一個撓性接頭與船體結構相連。在空氣進口處有一組永久性的導軌，通過另外一組臨時安裝的導軌，可以將從底座脫開的燃氣輪機移動到進氣口的導軌處，此時移動到進氣口處的起吊裝置將協助把發動機從導軌拉出，從而吊出船外。箱體上有檢修門、天窗等開口。箱體本身為帶夾層和填料的多層隔音結構，從箱體內傳出的氣動和機械噪音都很低，當燃氣輪機工作時，在箱體外可進行正常交談。

C. 我是一個發動機專業的學生，我想知道 渦噴噴氣式發動機軸流式壓氣機的工作原理謝謝了

◆壓氣機
壓氣機故名思意，就是用來壓縮空氣的一種機械。在噴氣發動機上所使用的壓氣機按其結構和工作原理可以分為兩大類，一類是離心式壓氣機，一類是軸流式壓氣機。離必式壓氣機的外形就像是一個鈍角的扁圓錐體。在這個圓錐體上有數條螺旋形的葉片，當壓氣機的圓盤運轉時，空氣就會被螺旋形的葉片「抓住」，在高速旋轉所帶來的巨大離心力之下，空氣就會被甩進壓氣機圓盤與壓氣機機匣之間的空隙，從而實現空氣的增壓。與離心式壓氣機不同，軸流式壓氣機是由多級風扇所構成的，其每一級都會產生一定的增壓比，各級風扇的增壓比相乘就是壓氣機的總增壓比。
在現代渦扇發動機上的壓氣機大多是軸流式壓氣機，軸流式壓氣機有著體積小、流量大、單位效率高的優點，但在一些場合之下離心式壓氣機也還有用武之地，離心式壓氣機雖然效率比較差，而且重量大，但離心式壓氣機的工作比較穩定、結構簡單而且單級增壓比也比軸流式壓氣機要高數倍。比如在我國台灣的IDF上用的雙轉子結構的TFE1－042－70渦扇發動機上，其高壓壓氣機就採用了四級軸流式與一級離心式的組合式壓氣機以減少壓氣機的級數。多說一句，這樣的組合式壓氣機在渦扇發動機上用的不多，但在直升機上所使用的渦軸發動機現在一般都為幾級軸流式加一級離心式的組合結構。比如國產的渦軸－6、渦軸－8發動機就是1級軸流式加1級離心式構成的組合壓氣機。而美國的「黑鷹」直升機上的T－700發動機其壓氣機為5級軸流式加上1級離心式。
壓氣機是渦扇發動機上比較核心的一個部件。在渦扇發動機上採用雙轉子結構很大程度上就是為了迎合壓氣機的需要。壓氣機的效率高低直接的影響了發動機的工作效率。目前人們的目標是提高壓氣機的單級增壓比。比如在J－79上用的壓氣機風扇有17級之多，平均單級增壓比為1．16，這樣17級葉片的總增壓比大約為12．5左右，而用在波音－777上的GE－90的壓氣機的平均單級增壓比以提高到了1．36，這樣只要十級增壓葉片總增壓比就可以達到23左右。而F－22的動力F－119發動機的壓氣機更是了的，3級風扇和6級高壓壓氣機的總增壓比就達到了25左右，平均單級增壓比為1．43。平均單級增壓比的提高對減少壓氣機的級數、減少發動機的總量、縮短發動機的總長度是大有好處的。
但隨著壓氣機的增壓比越來越高，壓氣機振喘和壓氣機防熱的問題也就突現了出來。
在壓氣機中，空氣在得到增壓的同時，其溫度也在上升。比如當飛機在地面起飛壓氣機的增壓比達到25左右時，壓氣機的出口溫度就會超過500度。而在戰斗機所用的低函道比渦扇發動機中，在中低空飛行中由於沖壓作用，其溫度還會提高。而當壓氣機的總增壓比達到30左右時，壓氣機的出口溫度會達到600度左右。如此高的溫度會鈦合金以是難當重任，只能由耐高溫的鎳基合金取而代之，可是鎳基合金與鈦合金相比基重量太大。與是人們又開發了新型的耐高溫鈦合金。在波音－747的動力之一羅·羅公司的遄達800與EF－2000的動力EJ－200上就使用了全鈦合金壓氣機。其轉子重量要比使用鎳基合金減重百分之三十左右。
與壓氣機防熱的問題相比壓氣機振喘的問題要難辦一些。振喘是發動機的一種不正常的工作狀態，他是由壓氣機內的空氣流量、流速、壓力的空然變化而引發的。比如在當飛機進行加速、減速時，當飛發動機吞水、吞冰時，或當戰斗機在突然以大攻飛行拉起進氣道受到屏蔽進氣量驟減時。都極有可能引起發動機的振喘。
在渦扇噴氣發動機之初，人們就採用了在各級壓氣機前和風扇前加裝整流葉片的方法來減少上一級壓氣機因絞動空氣所帶給下一級壓氣機的不利影響，以克制振喘現像的發生。而且在J－79渦噴發動機上人們還首次實現了整流葉片的可調整。可調整的整流葉片可以讓發動機在更加寬廣的飛行包線內正常工作。可是隨著風扇、壓氣機的增壓比一步一步的提高光是採用整流葉片的方法以是行不通了。對於風扇人們使用了寬弦風扇解決了在更廣的工作范圍內穩定工作的問題，而且採用了寬弦風扇之後即使去掉風扇前的整流葉片風扇也會穩定的工作。比如在F－15上的F100－PW－100其風扇前就採用了整流葉片，而F－22的F－119就由於採用了三級寬弦風扇所以風扇前也就沒有了整流葉片，這樣發動機的重量得以減輕，而且由於風扇前少了一層屏蔽其效率也就自然而然的提高了。風扇的問題解決了可是壓氣的問題還在，而且似乎比風扇的問題材更難辦。因為多級的壓氣機都是裝在一根軸上的，在工作時它的轉數也是相同的。如果各級壓氣機在工作的時候都有自已合理的工作轉數，振喘的問題也就解決了。可是到現在為止還沒有聽說什麼國家在集中國力來研究十幾、二十幾轉子的渦扇發動機。
在萬般的無耐之後人們能回到老路上來——放氣。放氣是一種最簡單但也最無可耐何的防振喘的方法。在很多現代化的發動上人們都保留的放氣活門以備不時之須。比如在波音－747的動力JT－9D上，普·惠公司就分別在十五級的高、低壓氣機中的第4、9、15級上保留了三個放氣活門。
◆燃燒室與渦輪
渦扇發動機的燃燒室也就是我們上面所提到過的「燃氣發生器」。經過壓氣機壓縮後的高壓空氣與燃料混合之後將在燃燒室中燃燒以產生高溫高壓燃氣來推動燃氣渦輪的運轉。在噴氣發動機上最常用的燃燒室有兩種，一種叫作環管形燃燒室，一種叫作環形燃燒室。
環管燃燒室是由數個火焰筒圍成一圈所組成，在火焰筒與火焰筒之間有傳焰管相連以保證各火焰筒的出口燃氣壓力大至相等。可是既使是如此各各火焰筒之內的燃氣壓力也還是不能完全相等，但各火焰筒內的微小燃氣壓力還不足以為患。但在各各火焰筒的出口處由於相鄰的兩個火焰筒所噴出的燃氣會發生重疊，所以在各火焰筒的出口相鄰處的溫度要比別處的溫度高。火焰筒的出口溫度場的溫度差異會給渦輪前部的燃氣導向器帶來一定的損害，溫度高的部分會加速被燒蝕。比如在使用了八個火焰筒的環管燃燒室的JT－3D上，在火焰筒尾焰重疊處其燃氣導流葉片的壽命只有正常葉片的三分之一。
與環管式燃燒室相比，環形燃燒室就沒有這樣的缺點。故名思意，與管環燃燒室不同，環形燃燒室的形狀就像是一個同心圓，壓縮空氣與燃油在圓環中組織燃燒。由於環形燃燒室不像環管燃燒室那樣是由多個火焰筒所組成，環形燃燒室的燃燒室是一個整體，因此環形燃燒室的出口燃氣場的溫度要比環管形燃燒室的溫度均勻，而且環形燃燒室所需的燃油噴嘴也要比環管燃燒室的要少一些。均勻的溫度場對直接承受高溫燃氣的燃氣導流葉片的整體壽命是有好處的。
與環管燃燒室相比，環形燃燒室的優點還不止是這些。
由於燃燒室中的溫度很高，所以無論環管燃燒室還是環形燃燒室都要進行一定的冷卻，以保證燃燒室能更穩定的進行工作。單純的吹風冷卻早以不能適應極高的燃燒室溫度。現在人們在燃燒室中最普便使用的冷卻方法是全氣膜冷卻，即在燃燒室內壁與燃燒室內部的高溫燃氣之間組織起一層由較冷空氣所形成的氣膜來保護燃燒室的內壁。由於要形成氣膜，所以就要從燃燒室壁上的孔隙中向燃燒室內噴入一定量的冷空氣，所以燃燒室壁被作的很復雜，上面的開有成千上萬用真空電子束打出的冷卻氣孔。現在大家只要通過簡單的計算就可以得知，在有著相同的燃燒室容積的情況下，環形燃燒室的受熱面積要比環管燃燒室的受熱面積小的多。因此環形燃燒的冷卻要比環管形燃燒室的冷卻容易的多。在除了冷卻比較容易之處，環形燃燒室的體積、重量、燃油油路設計等等與環管燃燒室相比也著優勢。
但與環管燃燒室相比，環形燃燒室也有著一些不足，但這些不足不是性能上的而是製作工藝上。
首先，是環形燃燒室的強度問題。在環管燃燒室上使用的是單個體積較小的火焰筒，而環形燃燒室使用的是單個體積較大的圓環形燃燒室。隨著承受高溫、高壓的燃燒室的直徑的增大，環形燃燒室的結構強度是一大難點。
其次，由於燃燒室的工作整體環境很復雜，所以現在人們還不可能完全用計算的方法來發現、解決燃燒室所面臨的問題。要暴露和解決問題進行大量的實驗是唯一的方法。在環管燃燒室上，由於單個火焰筒的體積和在正常工作時所需要的空氣流量較少，人們可以進行單個的火焰筒實驗。而環形燃燒室是一個大直徑的整體，在工作時所需要的空氣流量也比較大，所以進行實驗有一定的難度。在五六十年代人們進行環行燃燒室的實驗時，由於沒有足夠的條件只能進行環形燃燒室部分扇面的實驗，這種實驗不可能得到燃燒室的整體數據。
但由於科技的進步，環形燃燒室的機械強度與調試問題在現如今都以經得到了比較圓滿的解決。由於環形燃燒室固有的優點，在八十年代之後研發的新型渦扇發動機之上幾忽使用的都是環形燃燒室。
為了更能說明兩種不同的燃燒室的性能差異，現在我們就以同為普·惠公司所出品的使用環管形燃燒室的第一代渦扇發動機JT－3D與使用了環形燃燒室的第二代渦扇發動機JT－9D來作一個比較。兩種渦扇發動同為雙轉子前風扇無加力設計，不過推力差異比較大，JT－3D是8噸級推力的中推發動機，而JT－9D－59A的推力高達24042公斤，但這樣的差異並不妨礙我們對它們的燃燒室作性能上的比較。首先是兩種燃燒室的幾何形狀，JT－9D－3A的直徑和長度分別為965毫米和627毫米，而JT－3D－3B的直徑是1020．5毫米、長度是1070毫米。很明顯，JT－9D的環形燃燒室要比JT－3D的環管燃燒室的體積小。JT－9D－3A只有20個燃油噴嘴，而JT－3D－3B的燃油噴嘴多達四十八個。燃燒效率JT－3D－3B為0．97而JT－9D－3A比他要高兩個百分點。JT－3D－3B八個火焰筒的總表面積為3．579平方米，而JT－9D－3A的火焰筒表面積只有2．282平方米，火焰筒表面積的縮小使得火焰筒的冷卻結構可以作到簡單、高效，因此JT－9D的火焰筒壁溫度得以下降。JT－3D－3B的火焰筒壁溫度為700～900度左右，而JT－9D－3A的火焰筒壁溫度只有600到850度左右。JT－9D的火焰筒壁溫度沒有JT－3D－3B的高，可是JT－9D－3A的燃燒室出口溫度卻高達1150度，而JT－3D－3B的燃燒室出口溫度卻只有943度。以上所列出的幾條足以能說明與環管燃燒室相比環形燃燒室有著巨大的性能優勢。
在燃燒室中產生的高溫高壓燃氣道先要經過一道燃氣導向葉片，高溫高壓燃氣在經過燃氣導向葉片時會被整流，並被賦予一定的角度以更有效率的來沖擊渦輪葉片。其目地就是為了推動渦輪，各級渦輪會帶動風扇和壓氣機作功。在渦扇發動機中，渦輪葉片和燃氣導向葉片將要直接的承受高溫高壓燃氣的沖刷。普通的金屬材料跟本無法承受如此刻克的工作環境。因此燃氣導向葉片和渦輪葉片還有聯接渦輪葉片的渦輪盤都必需是極耐高溫的合金材料。沒有深厚的基礎科學研究，高性能的渦輪研製也就無從談起。現今有實力來研製高性能渦輪的國家都無不把先進的渦輪盤和渦輪葉片的材料配方和製作工藝當作是最高極密。也正是這個小小的渦輪減緩了一些國家成為航空大國的步伐。
眾所周知，提高渦輪進口溫度是提高渦扇發動機推力的有效途徑，所以在軍用渦扇發動機上，人們都在不遺餘力的來提高渦輪的進口渦度以使發動機用更小的體積和重量來產生更大的推力。蘇－27的動力AL－37F渦扇發動機的渦輪進口溫度以高達1427度，而F－22的運力F－119渦扇發動機其渦輪前進口溫度更是達到了1700度的水平。在很多文章上提到如果要想達到更高的渦輪口進氣溫度，在現今陶瓷渦輪還未達到真正實際應用水平的情況下，只能採用更高性能的耐高溫合金。其實這是不切確的。提高渦輪的進口溫度並非只有採用更加耐高溫的材料這一種途徑。早在渦扇發動機誕生之初，人們就想到了用塗層的辦法來提高渦輪葉片的耐燒上塗一層耐燒蝕的表面塗層來延長渦輪葉片的使用壽命。在JT－3D的渦輪葉片上普惠公司就用擴散滲透法在渦輪葉片上「鍍」上一層鋁、硅塗層。這種擴散滲透法與我們日常應用的手工鋼鋸條的滲碳工藝有點類似。經過了擴散滲透鋁、硅的JT－3D一級渦輪葉片其理論工作壽命高達15900小時。
當渦輪工作溫度進一步升高之後，固體滲透也開始不能滿足越來越高的耐燒蝕要求。首先是固體滲透法所產生的塗層不能保證其塗層的均勻，其次是用固體滲透法得出的塗層容易脫落，其三經過固體滲透之後得出的成品由於塗層不勻會產生一定的不規則變形（一般來說經過滲透法加工的零件其外形尺寸都有細小的放大）。
針對固體滲透法的這些不足，人們又開發了氣體滲透法。所謂氣體滲透就是用金屬蒸氣來對葉片進行「蒸煮」在「蒸煮」的過程中各種合金成分會滲透到葉片的表層當中去和葉片表層緊密結合並改變葉片表層的金屬結晶結構。和固體滲透法相比，氣體滲透法所得到的塗層質量有了很大提高，其被滲透層可以作的極均勻。但氣體滲透法的工藝過程要相對復雜很多，實現起來也比較的不容易。但在對渦輪葉片的耐熱蝕要求越來越高的情況下，人們還是選擇了比較復雜的氣體滲透法，現如今的渦輪風扇中的渦輪葉片大都經過氣體滲透來加強其表面的耐燒蝕。
除了塗層之外，人們還要用較冷的空氣來對渦輪葉片進行一定的冷卻，空心氣冷葉片也就隨之誕生了。最早的渦扇發動機－－英國羅·羅公司的維康就使用了空心氣冷葉片。與燃燒室相比因為渦輪是轉動部件，因此渦輪的氣冷也就要比燃燒室的空氣冷卻要復雜的多的多。除了在燃燒室中使用的氣薄冷卻之外在渦輪的燃氣導向葉片和渦輪葉片上大多還使用了對流冷卻和空氣沖擊冷卻。
對流冷卻就是在空心葉片中不停有冷卻氣在葉片中流動以帶走葉片上的熱量。沖擊冷卻其實是一種被加強了的對流冷卻，即是一股或多股高速冷卻氣強行噴射在要求被冷卻的表面。沖擊冷卻一般都是用在燃氣導向葉片和渦輪葉片的前緣上，由空心葉片的內部向葉片的前緣噴射冷卻氣體以強行降溫。沖擊冷卻後的氣體會從燃氣導向葉片和渦輪葉片前緣上的的孔、隙中流出在燃氣的帶動下在葉片的表面形成冷卻氣薄。但開在葉片前緣上使冷卻氣流出的孔、隙會讓葉片更加難以製造，而且開在葉片前緣上的孔隙還會使應力極中，對葉片的壽命產生負面影響。可是由於氣薄冷卻要比對流冷卻的效果好上很多，所以人們還是要不惜代價的在葉片上採用氣薄冷卻。
從某種意義上來說，在燃氣導向葉片和渦輪葉片上使用更科學理合理的冷卻方法可能要比開發更先進的耐高溫合金更重要一些。因為空心冷卻要比開發新合金投資更少，見效更快。現在渦輪進口溫度的提升其一半左右的功勞要歸功於冷卻技術的提高。現如今在各式渦扇發動機的渦輪前進口溫度中要有200度到350度的溫度被葉片冷卻技術所消化，所以說渦輪工作溫度的提高葉片冷卻技術功不可沒。
其實在很多軍事愛好者的眼中，渦輪的問題似乎只是一個耐高溫材料的問題。其實渦輪問題由於其工作環境的特殊性它的難點不只是在高溫上。比如，由於渦輪葉片和渦輪機匣在高溫工作時由於熱漲冷縮會產生一定的變形，由這些變形所引起的渦輪葉片與機匣徑向間隙過大的問題，徑向間隙的變大會引起燃氣泄露而級大的降底渦輪效率。還有薄薄的渦輪機匣在高溫工作時產生的扭曲變形；低壓渦輪所要求的大功率與低轉數的矛盾；提高單級渦輪載荷後渦輪葉片的根部強度等等。除了這些設計上的難題之外，更大的難題則在於渦輪部件的加工工藝。比如進行渦輪盤粉末合金鑄造時的雜質控制、渦輪盤進行機器加工時的軸向進給力的控制、對渦輪盤加工的高精度要求、渦輪葉片合金精密鑄造時的偏析、渦輪葉片在表面滲透加工中的變形等等，這裡面的每一個問題解決不好都不可能生產出高質量、高熱效率的渦輪部件。
◆噴管與加力
尾噴管是渦扇發動機的最末端，流經風扇、壓氣機、燃燒室、渦輪的空氣只有通過噴管排出了發動機之外才能產生真正的推力以推動飛機飛行。
渦扇發動機的排氣有二部分，一部分是外函排氣，一部分是內函排氣。所以相應的渦扇發動機的排氣方式也就分成了二種，一種是內外函的分開排氣，一種是內外函的混合排氣。兩種排氣方式各有優劣，所以在現代渦扇發動機上兩種排氣方式都有使用。總的來說，在高函道比的渦扇發動機上大多采有內外函分開排氣，在低函道比的戰斗機渦扇發動機上都採用混合排氣的方式，而在中函道比的渦扇發動機上兩種排氣方式都有較多的使用。
對於渦扇發動機來說，函道比越高的發動機其用油也就更省推力也更大。其原因就是內函核心發動機把比較多的能量傳遞給了外函風扇。在混合排氣的渦扇發動機中，內函較熱的排氣會給外函較冷的排氣加溫，進一步的用氣動－－熱力過程把能量傳遞給外函排氣。所以從理論上來說，內外函的混合排氣會提高推進效率使燃油消耗進一步降低，而且在實際上由於混合排氣可以降底內函較高排氣速度，所以在當飛機起降時還可以降低發動機的排氣噪音。可是在實際操作的過程中，高函道的渦扇發動機幾乎沒有使用混合排氣的例子，一般都採用可以節省重量的短外函排氣。
進行內外函的混合排氣到目前為止只有兩種方法一種是使用排氣混合器，一種是使用長外函道進行內外函排氣的混合。在使用排氣混合器時，發動機會增加一部分排氣混合器的重量，而且由於排氣要經過排氣混合器所以發動機的排氣會產生一部分總壓損失，這兩點不足完全可以抵消掉混合排氣所帶來的好處。而長外函排氣除了要付出重量的代價之外其排氣的混合也不是十分的均勻。所以除了在戰斗機上因結構要求而採用外則很少有採用。
在戰斗機上除了有長外函進行內外函空氣混合之外一般都還裝有加力裝置來提高發動機的最大可用推力。
所謂加力就是在內函排氣和外函排氣中再噴入一定數量的燃油進行燃燒，以燃油的損失來換取短時間的大推力。到目前為此只有在軍用飛機和極少數要求超音速飛行的民用飛機上使用了加力。由於各種飛機的使命不同對加力燃料的要求也是不同的。比如對於純粹的截擊戰斗機如米格－25來說，在進行戰鬥起飛時，其起飛、爬升、奔向戰區、空戰等等都要求發動機用最大的推力來驅動飛機。其戰鬥起飛時使用加力的時間差不多達到了整個飛行時間的百分之五十。而對於F－15之類的空優戰斗機來說在作戰起飛時只有在起飛和進行空中格鬥時使用加力，因此其加力的使用使時長只佔其飛行時間的百分之十不到。而在執行純粹的對地攻擊任務時其飛機要求時用加力的時間連百分之一都不到，所以在強擊機上乾脆就不安裝加力裝置以減少發動機的重量和長度。
加力燃燒是提高發動機推重比的一個重要手段。現在我們所說的戰斗機發動機的推重比都是按照加力推力來計算的。如果不按照加力推力來計算F－100－PW－100的推重比只有4．79連5都沒有達到！為了提高發動機的最大推力，人們現在一般都在採用內外函排氣同時參與加力燃燒的混合加力。
但當加力燃燒在大幅度的提高發動機的推力的時候，所負出的代價就是燃油的高消耗。還是以F－100－PW－100為例其在全加力時的推力要比無加力時的最大推力高百分之六十六，可是加力的燃油消耗卻是無加力時的百分之二百八十一。這樣高的燃油消耗在起飛和進行空中格鬥時還可以少少的使用一下，如要進行長時間的超音速飛行的話飛機的作戰半徑將大大縮短。
針對渦扇發動機高速性能的不足，人們又提出了變循環方案和外函加力方案。所謂變循環就是渦扇發動機的函道比在一定的范圍內可調。比如與F－119競爭F－22動力的YF－120發動機就是一種變循環渦扇發動機。他的函道比可以0～0．25之間可調。這樣就可以在要求高航速的時候把函道比縮至最小，使渦扇發動機變為高速性能好的渦噴發動機。但由於變循環發動機技術復雜，要增加一部分重量，而且費用高、維護不便，於是YF－120敗與F－119手下。
由於混合加力要求內外函排氣都參與加力燃燒，這樣所需要的燃油也較多，於是人們又想到了內外函分開排氣，只使用外函排氣參加加力燃料的方案。但外函排氣的溫度比較低，所以組織燃燒相對的困難。目前只有少數使用，通常是要求長時間開加力的發動機才會採用這種結構回答：2005-07-12 19:57提問者對答案的評價：
以下是特別推薦給您的相關問題斯特林發動機原理？請問天籟御230JM尊貴版發動機點火順...有哪位車友知道奇瑞QQ基本型發動機是2...發動機發抖寶馬發動機冒藍煙
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fasasha
[學弟]現代高速飛機多數使用噴氣式發動機，原理是將空氣吸入，與燃油混合，點火，爆炸膨脹後的空氣向後噴出，其反作用力則推動飛機向前。下圖的發動機剖面圖里，一個個壓氣風扇從進氣口中吸入空氣，並且一級一級的壓縮空氣，使空氣更好的參與燃燒。風扇後面橙紅色的空腔是燃燒室，空氣和油料的混和氣體在這里被點燃，燃燒膨脹向後噴出，推動最後兩個風扇旋轉，最後排出發動機外。而最後兩個風扇和前面的壓氣風扇安裝在同一條中軸上，因此會帶動壓氣風扇繼續吸入空氣，從而完成了一個工作循環。
渦輪風扇發動機 渦輪風扇發動機吸入的空氣一部分從外部管道(外涵道)後吹，一部分送入內涵道核心機(相當於一個純渦噴發動機)。最前端的「風扇」作用類似螺旋槳，通過降低排氣速度達到提高噴氣發動機推進效率的目的。同時通過精確設計，使更多的燃氣能量經風扇傳遞到外涵道，同樣解決了排氣速度過快的問題，從而降低了發動機的油耗。由於該風扇設計要兼顧內外涵道的需要，因此難度遠大於渦噴發動機。
望採納

D. 航空發動機試驗的試驗內容

按性質分為批生產發動機試驗和研製發展中的發動機調整試驗兩大類。
批生產發動機試驗
每一台發動機都需要在地面試車台上進行工廠試車和檢驗試車。工廠試車的目的是磨合發動機，檢驗零件的加工和裝配質量，並對發動機及其附件進行調整，使其達到設計性能。工廠試車後須對發動機進行分解檢查，零、部件符合技術要求後方可再裝配進行檢驗試車，否則便需要增加排除故障的附加工廠試車。檢驗試車的目的是在所有工作狀態下檢查發動機的工作情況。發動機性能合格和工作正常方可交付給用戶。
除這兩種試車外，對批生產發動機還有長期試車。長期試車有定期抽檢的長期試車和不定期的工藝性試車（檢驗新工藝、新材料應用效果）。另外，延壽試車也是長期試車的一種。現代發動機的翻修壽命（見發動機壽命）長達數千小時，按翻修壽命進行長期試車耗費燃油和時間太多，因此發展了新的試車方法──等效試車，或稱加速任務試車。這種試車方法能真實地模擬完成一個飛行任務過程中發動機各種工作狀態的使用情況。等效試車應能模擬真實使用中的循環次數。等效試車還用增加大負荷狀態下工作時間以縮短總工作時間的辦法考驗發動機的可靠性和耐久性。等效試車的試車時數比一般長期試車短，但零件損傷程度卻與一般長期試車等效，這是長期試車的發展方向。
發動機的研製試驗
（1）地面台架試驗
研製中的航空發動機需要經過長時間的試車，以便調整它的性能，考驗它的可靠性和耐久性。但在長期試車前首先要進行地面台架試驗，試驗內容包括：
① 各部件性能及其相互間的匹配與全機性能的調試。在試驗中測量航空發動機流程各主要截面上的氣流參數和發動機性能參數。
② 強度檢驗試車：測量航空發動機振動，主要受熱零件的溫度和葉片、盤等大應力零件的應變。
③ 循環試驗：在航空發動機起動、慢車到最大狀態間反復作加、減速循環試驗，以檢驗航空發動機零件的低周疲勞強度和密封件的磨損、轉動件與相鄰靜止件的間隙變化。
④ 系統調整試驗：包括對燃油調節器、起動點火系統、防喘和防冰系統、潤滑冷卻系統、壓氣機導流葉片和噴管等可調部件的調整試車。
⑤ 吞咽和吞煙試驗：以一定速度向發動機投射飛鳥、砂石、冰雹等外來物，檢查發動機的承受能力。模擬發射武器時煙氣吞入發動機後發動機的工作狀況。
⑥ 包容性試驗：葉片在航空發動機最大轉速下折斷時，機匣應能將損壞物包容在發動機內。如果損壞物打穿機匣飛出發動機外，則可能造成飛機失火等災難性事故。包容性試驗就是檢查機匣的這種包容能力。
⑦ 環境試驗：檢查航空發動機對高溫、低溫、高濕、暴雨等環境條件的適應性以及對發動機進口壓力或溫度畸變的適應能力。
（2）試車
研製中的航空發動機通過這些試驗後再進行長期試車。試車方案與批生產發動機長期試車相同。
（3）高空模擬試驗
新研製的航空發動機除進行地面台架試車外，在進行飛行試驗前還需要進行高空模擬試驗。這種試驗的優點是不受自然氣候條件限制，可以安置更多測試設備。一台新研製的航空發動機往往要進行1000小時以上的高空模擬試驗。高空模擬試驗按模擬的程度不同又分以下三類。
連接式高空模擬試驗：航空發動機與供氣的管道直接連接。試驗時只在發動機進口模擬與一定飛行高度和速度對應的進氣壓力和溫度，艙內壓力則保持與這一飛行高度的大氣壓力相等，設備的供氣流量約比發動機進氣的流量大10%～15%。在這種設備中可以進行發動機性能、各系統工作可靠性、低空高速飛行時發動機強度、高空發動機點火和燃燒穩定性、進氣畸變和雷諾數影響等項試驗。
自由射流高空模擬試驗：在高空艙的進口裝有產生超音速射流的收斂-擴散噴管。航空發動機和進氣道在模擬超音速飛行條件下進行試驗，檢驗發動機與進氣道的相容性。這種設備的供氣流量為發動機進氣流量的2～4倍。控制超音速射流的方向可以模擬迎角和側滑角的變化。
推進風洞實驗：在大尺寸的風洞中對整個推進系統和飛行器有關部分（如部分機身或機翼）進行聯合試驗。推進風洞的供氣流量為航空發動機進氣流量的10～20倍。試驗目的是研究推進系統與機體的相互干擾和推進系統的性能。推進風洞的設備龐大，試驗的費用昂貴，所以航空發動機的高空模擬試驗主要在前面兩種設備上進行。
各種地面試驗完成後進行飛行試驗。飛行試驗可在飛行台上進行，但飛行包線受試驗使用的飛機的限制，因此還必須將航空發動機裝在准備使用這種發動機的飛機上，按這種飛機的真實飛行任務在整個飛行包線內進行調整試飛。這是航空發動機調整試驗的最後階段。

E. 摩托車用的汽油機的工作原理和驗證方法

你好
目前，航空模型上採用的動力裝置主要有：橡筋條、活塞式發動機、噴氣式發動機、電動式發動機和壓縮氣體發動機等數種。其中活塞式發動機按照混合氣著火方法分為：壓縮燃燒式（壓燃式）、電熱式（熱火栓式）和電火花點燃式三種。
本書主要介紹在我國使用較廣的壓燃式發動機。最後在附錄中簡要介紹一下電熱式和電火花點燃式發動機。

活塞式航空模型發動機是一種小型內燃機，一般稱為小發動機。它的基本組成部分和工作原理，與中學物理書上介紹的內燃機（包括柴油機和汽油機）大體相同，也和日常見到的手扶拖拉機、摩托車或汽車上使用的發動機大體相同，不過要簡單得多。小發動機的體積雖然很小，並且只有一、二十個零件，但它已經是一種精密機器了，必須很仔細地科學地去學習它和使用它。

航模愛好者在使用小發動機的過程中，要注意理論聯系實際，將書本上學到的有關發動機的基本知識，運用到具體實踐中去。要學懂小發動機的工作原理、燃料組成、起動步驟和調整方法，學會怎樣排除故障，並注意養成正確的操作方法，為今後在農業機械化運動中，或在工礦和科學試驗等工作中，更好地學習和運用各種機械設備打下良好的基礎。

一 構造和原理

（一）小發動機的構造：

圖1是軸進氣壓燃式小發動機的解剖圖。現將它的各個零件和功用分別說明如下：

1.氣缸和活塞——氣缸是燃料和空氣的混合氣體進行燃燒的地方，也是將燃料燃燒後放出來的熱能轉換為機械能的地方。氣缸呈圓筒形，內表面非常光滑，近似鏡面。氣缸內的混合氣體燃燒膨脹時，產生很高的壓力，作用在活塞頂上，推動活塞向下運動；經過曲軸連桿機構，使曲軸轉動並帶動螺旋槳旋轉，產生拉力使飛機前進。發動機轉動時，活塞以很高的速度在氣缸中來回運動。氣缸壁上開有排氣口和轉氣口等配氣孔。活塞在氣缸內往復運動時，同時控制了排氣口和轉氣口等配氣孔的開閉。

氣缸和活塞是小發動機上最主要也是最精密的零件，它們之間的配合非常精確，以保證密封和壓縮性能。如果使用不當，或讓灰沙等臟物進入氣缸內部，那就會使氣缸和活塞很快磨損，影響密封性能，造成發動機轉速下降，甚至不能起動等不良後果。

活塞在氣缸內來回運動時，由於受到曲臂長度的限制，有兩個極限位置。活塞能達到的最高位置，即距曲軸旋轉中心最遠的位置，叫做上止點；最低的位置，叫做下止點（圖2）。活塞從上止點移動到下止點（或從下止點移動到上止點）所經過的路程，也就是上止點至下止點之間的距離，叫做活塞行程（沖程）。當活塞在上止點時，由活塞頂面、反活塞的下表面和氣缸周圍側壁所包含的容積，叫做燃燒室容積。活塞在下止點時，由活塞、反活塞和氣缸壁所包含的容積，叫做氣缸全容積。上止點與下止點之間的氣缸容積，即活塞在一個行程內所經過的容積，叫做氣缸工作容積。平時我們說這是一台1.5毫升（c.c.）的小發動機，就是指這台小發動機的氣缸工作容積是1.5毫升。一般適宜於普及使用的是1.5~2.5毫升的小發動機。 這里不妨作個比較：注射防疫針時，往往要打1毫升葯劑；可見，這種發動機的氣缸工作容積是很小的。再如：「輕騎」牌兩用摩托車的發動機氣缸工作容積是55毫升；上海「幸福」牌250型兩輪摩托車的發動機工作容積是250毫升：「解放」牌卡車的發動機是六個氣缸，總的工作容積是5.55升，即5550毫升。一般說來，氣缸工作容積越大，功率也越大。

氣缸全容積和燃燒室容積的比值叫做壓縮比。在圖2的例子中，氣缸全容積是燃燒室容積的12倍。也就是說，活塞在下止點時，氣缸內的混合氣體積有12份，待到上止點，就被壓縮成1份。因此，它的壓縮比為12.

2.曲軸連桿機構——活塞在氣缸內只能作往復直線運動。要通過曲軸連桿機構，把活塞的往復直線運動變成曲軸的旋轉運動。正如我們日常見到的縫紉機一樣，只要用腳上下蹬踏板，通過連桿和曲拐，飛輪就旋轉了。

曲軸是發動機內受力較大的一個零件。它的前端裝有前、後槳墊和螺帽，後端曲臂（曲拐）上連有曲柄銷。連桿用來連接曲軸和活塞，它的一頭套在曲軸的曲柄銷上，另一頭套住活塞銷，並與活塞連接。這些互相連接又可活動的零件，通常合稱為曲軸連桿機構，或稱曲拐連桿機構、曲柄連桿機構。

3.機匣——機匣是發動機的殼體，用來連接氣缸、曲軸、活塞和汽化器等零件，使之成為一個整體。在機匣的左右兩側，有安裝發動機的凸邊。機匣後部有用螺紋固定的機匣後蓋，以保證機匣內腔密封。二行程發動機的機匣也是新鮮混合氣的通道，新鮮混合氣由汽化器進入機匣，在活塞向下運動時經轉氣道進入氣缸。

4.反活塞和調壓桿——反活塞好比是能上下活動的氣缸頂蓋。擰緊調壓桿（順時針方向轉動），反活塞被壓下；擰松調壓桿，反活塞又能在氣缸內氣體受壓縮時產生的壓力作用下，再向上彈起。

反活塞的上下移動，可以改變燃燒室的大小，因而能夠改變壓縮比。反活塞在氣缸中的位置越低，燃燒室的容積越小，壓縮比越大，氣缸內可燃混合氣壓縮後的體積越小，混合氣的壓力和溫度越高，這就容易著火燃燒。但是，壓縮比應該控制適當。壓縮比過大，混合氣會過早開始燃燒，引起爆震和停車，甚至可能弄斷連桿或曲軸等零件；過小，混合氣壓縮後產生的壓力和溫度不夠，溫度低於混合氣的燃點，混合氣就不能著火燃燒，發動機就不能起動，或不能穩定地連續運轉。

對壓燃式發動機來說，壓縮比的大小對起動和運轉性能特別重要，必須注意掌握。壓燃式小發動機的壓縮比大都是可以調節的，一般為15~25.決定壓縮比的方法這在以後還要介紹。

5.氣缸頭——氣缸頭通過螺紋擰在氣缸上，周圍有散熱片，用以增加和空氣接觸的面積，幫助氣缸冷卻。氣缸頭頂部有螺紋，用來擰入調壓桿。

6.汽化器——汽化器的功用是使燃料從液體變為霧狀物後，再與空氣以適當的比例混合，成為可燃混合氣。小發動機的汽化器一般由進氣管、噴油管和調節油針組成，可算是一種最簡單的汽化器了。噴油管橫穿進氣管，有1~2個噴液體燃料的小孔。燃料的流量由頭部帶錐度的油針調節。順時針旋緊油針，噴油孔被堵住，燃料不能流出；旋松油針，燃料就從噴油孔中流出。因此，旋動油針能調節燃料流量的大小。

7.固定螺旋槳的零件——螺旋槳裝在前、後槳墊之間，由螺帽緊緊地固定住。後槳墊一般都有帶錐度的孔，以便和曲軸的錐度部分壓緊。為了使螺旋槳不打滑，在後槳墊表面上還有凹凸的刻紋。

（二）小發動機的工作原理：

小發動機是一種二行程發動機。工作時，可燃混合氣通過進氣管進入機匣內腔。活塞下降時，壓縮機匣內腔的混合氣，使它經過轉氣道和轉氣口進入氣缸上部。當活塞再次上升時，混合氣在氣缸上部受到強烈的壓縮，溫度升高，著火燃燒。高溫高壓的氣體猛烈膨脹，推動活塞作功。將熱能轉換為機械能。燃燒後的廢氣在排氣口打開時即被排出；與此同時，新鮮混合氣又由機匣內腔進入氣缸，進行第二次的壓縮和燃燒。再次重復上述過程。發動機連續運轉後，可調節壓縮比和油量來獲得不同的功率和轉速。

為了進一步了解二行程小發動機的工作原理，現以常見的軸進氣壓燃式小發動機為例，來說明發動機在兩個行程中的工作情況：

第一個行程（活塞上行。進氣和壓縮行程）——活塞由下止點開始向上移動時，排氣口和轉氣口還是打開的，機匣內腔中的新鮮混合氣繼續通過轉氣道和轉氣口進入氣缸上部，同時驅除氣缸中殘留的廢氣。一般壓燃式發動機採用360°轉、排氣口，在氣缸下部的內壁有幾條半圓形凹槽，稱為轉氣道，轉氣道上方叫做轉氣口；排氣口開在轉氣口的上面，參見圖3氣缸的切面形狀。

圖4，當活塞繼續上移，轉氣口和排氣口先後關閉（被活塞擋住），氣缸上部的混合氣受到壓縮，溫度和壓力急劇升高。與此同時，由於活塞向上移動，機匣內腔的容積擴大，壓力降低，隨著活塞繼續上升，曲軸頸上的進氣孔與進氣管接通，大氣壓力迫使外界空氣以高速流過進氣管中的噴油管，該處壓力低於大氣壓力，燃料從噴油孔中噴出（道理與滴滴涕噴筒打葯液的情況相仿），並被流過的空氣吹成霧狀，在與空氣以一定比例混合成可燃混合氣後，通過進氣孔和曲軸的中空通道進入機匣內腔。

從這一行程可以看出：活塞上方進行壓縮混合氣的同時，活塞下方正在吸入供下一次燃燒的新鮮混合氣。

第二個行程（活塞下行。燃燒、膨脹、排氣和轉氣行程）——圖5，活塞到達上止點，氣缸內混合氣的溫度已升高到混合氣的燃點，於是著火燃燒。高壓高溫的氣體膨脹時，迫使活塞向下運動作功。這就是燃燒和膨脹的過程。

圖6，當活塞下移到某一位置時，曲軸上的進氣孔被關閉，剛進入機匣內腔的混合氣開始受到壓縮；活塞繼續下移，排氣口打開，氣缸中的廢氣開始向外排出。接著轉氣口也打開了。此時，機匣內腔中受壓縮的混合氣的壓力已大於氣缸內殘余氣體的壓力，混合氣就經過轉氣道和轉氣口進入氣缸上部，並幫助驅除廢氣。這就是排氣和轉氣（又稱驅氣、掃氣或換氣）的過程。這時候，氣缸內又充滿了新鮮的可燃混合氣。

在這個行程中，完成了燃燒、膨脹、排氣和轉氣過程，活塞又回到了開始時的下止點位置。

所謂二行程發動機，歸納起來，就是活塞經過上、下兩個行程（曲軸相應旋轉一圈），完成進氣、壓縮、燃燒、膨脹、排氣和轉氣過程，即完成一個工作循環。發動機連續運轉時，氣缸內就周而復始地進行著上述的工作循環。大拖拉機、汽車和飛機一般採用四行程發動機（四個行程完成一個工作循環），這種發動機需要氣門等復雜機構。因此，摩托車、小拖拉機、小型農葯機械和航空模型上一般都採用二行程發動機。

（三）二行程小發動機的特點：

1.利用活塞和曲軸進行配氣工作，排氣和轉氣靠活塞控制氣缸壁上的排氣口和轉氣口來完成，當活塞上下運動時，這兩個配氣口就隨著活塞的不同位置而打開或關閉；進氣由曲軸上的進氣孔來控制（也有用活塞和機匣後蓋旋板等控制的）。

2.可燃混合氣不是直接由外界進入氣缸上部，而是分兩步完成。第一步，混合氣從進氣孔進入機匣內腔；第二步，由機匣內腔經過轉氣道和轉氣口進入氣缸上部。

3.有幾個工作過程是同時進行的。活塞運動時，活塞上方（氣缸上部）和下方（機匣內腔）同時進行著某個工作過程。如：

（1）活塞上行，機匣內腔吸進新鮮混合氣的同時，活塞壓縮氣缸上方內部的混合氣。

（2）氣缸內部的氣體燃燒膨脹，迫使活塞下行作功的同時，活塞壓縮機匣內腔的新鮮混合氣。

（3）氣缸內排出廢氣的同時，進行轉氣，使氣缸內部再次充滿新鮮混合氣。

4.曲軸旋轉一周，混合氣燃燒作功一次，發動機的運轉較為平穩。

5.省去了氣門等機構，構造簡單，重量輕，適用於小型發動機。

由於二行程發動機的排氣和轉氣大部分是在同時進行，廢氣不能排除干凈，這些殘留廢氣佔去了一部分氣缸工作容積，影響了下一次燃燒的效果。同時，有一部分新鮮混合氣未經燃燒就從排氣口跑出，增加了耗油率。這是二行程發動機的一個較大的缺點。

壓燃式小發動機的構造式樣很多，僅進氣方式就有曲軸式（圖1所示）、活塞式、旋板式和活門式等好幾種，不過工作原理都相同。早期的小發動機，大都採用依靠活塞來控制進氣的結構形式，這種形式至今還在一些摩托車和小型汽油機上使用。它的進氣管接在發動機的腰部，進氣口開在氣缸壁上（位於轉氣口下方，由活塞下裙來控制進氣口的開啟或關閉）。這種進氣方式加工簡單，又不影響曲軸強度，但性能稍差，目前很少被航模發動機採用。

這里要說一下「飛輪作用」。在燃燒膨脹行程中，氣體壓力迫使活塞向下運動並轉動曲軸。隨著活塞的下移，氣體壓力逐漸減小。到排氣口開放後，加在活塞上的氣體壓力幾乎消失。那麼如果沒有一種力量繼續推動活塞運動，發動機豈不是要停車了嗎？不會的。因為裝在曲軸上的螺旋槳在轉動後儲存了一部分能量（慣性作用），可用來繼續轉動曲軸，使活塞繼續運動，去完成轉氣和壓縮過程，直到第二次燃燒開始，這種作用就稱為「飛輪作用」。第二次燃燒後，活塞再次轉動曲軸，旋轉的螺旋槳又開始儲存能量。此外，「飛輪作用」還能使發動機轉速均勻。

螺旋槳的重量越大，「飛輪作用」也越大。所以，採用較重的螺旋槳，容易起動發動機。
希望對你有所幫助

F. 高溫合金是什麼，有什麼用

高溫合金知識
高溫合金是在高溫嚴酷的機械應力和氧化、腐蝕環境下應用的一類合金。隨著科技事業的發展，高溫合金逐漸形成六個較為完整的部分。
一、變形高溫合金
變形高溫合金是指可以進行熱、冷變形加工，工作溫度范圍-253～1320℃，具有良好的力學性能和綜合的強、韌性指標，具有較高的抗氧化、抗腐蝕性能的一類合金。按其熱處理工藝可分為固溶強化型合金和時效強化型合金。
1、固溶強化型合金
使用溫度范圍為900～1300℃，最高抗氧化溫度達1320℃。例如GH128合金，室溫拉伸強度為850MPa、屈服強度為350MPa；1000℃拉伸強度為140MPa、延伸率為85%,1000℃、30MPa應力的持久壽命為200小時、延伸率40%。固溶合金一般用於製作航空、航天發動機燃燒室、機匣等部件。
2、時效強化型合金
使用溫度為-253～950℃，一般用於製作航空、航天發動機的渦輪盤與葉片等結構件。製作渦輪盤的合金工作溫度為-253～700℃,要求具有良好的高低溫強度和抗疲勞性能。 例如：GH4169合金，在650℃的最高屈服強度達1000MPa；製作葉片的合金溫度可達950℃，例如：GH220合金，950℃的拉伸強度為490MPa，940℃、200MPa的持久壽命大於40小時。
變形高溫合金主要為航天、航空、核能、石油民用工業提供結構鍛件、餅材、環件、棒材、板材、管材、帶材和絲材。
二、鑄造高溫合金
鑄造高溫合金是指可以或只能用鑄造方法成型零件的一類高溫合金。其主要特點是：
1. 具有更寬的成分范圍 由於可不必兼顧其變形加工性能，合金的設計可以集中考慮優化其使用性能。如對於鎳基高溫合金，可通過調整成分使γ』含量達60%或更高，從而在高達合金熔點85%的溫度下，合金仍能保持優良性能。
2. 具有更廣闊的應用領域 由於鑄造方法具有的特殊優點，可根據零件的使用需要，設計、製造出近終形或無餘量的具有任意復雜結構和形狀的高溫合金鑄件。
根據鑄造合金的使用溫度，可以分為以下三類：
第一類：在-253～650℃使用的等軸晶鑄造高溫合金 這類合金在很大的范圍溫度內具有良好的綜合性能，特別是在低溫下能保持強度和塑性均不下降。如在航空、航天發動機上用量較大的K4169合金，其650℃拉伸強度為1000MPa、屈服強度850MPa、拉伸塑性15%；650℃，620MPa應力下的持久壽命為200小時。已用於製作航空發動機中的擴壓器機匣及航天發動機中各種泵用復雜結構件等。
第二類：在650～950 ℃使用的等軸晶鑄造高溫合金 這類合金在高溫下有較高的力學性能及抗熱腐蝕性能。例如K419合金，950℃時，拉伸強度大於700MPa、拉伸塑性大於6%；950℃，200小時的持久強度極限大於230MPa。這類合金適於用做航空發動機渦輪葉片、導向葉片及整鑄渦輪。
第三類： 在950～1100℃ 使用的定向凝固柱晶和單晶高溫合金 這類合金在此溫度范圍內具有優良的綜合性能和抗氧化、抗熱腐蝕性能。例如DD402單晶合金，1100℃、130MPa的應力下持久壽命大於100小時。這是國內使用溫度最高的渦輪葉片材料，適用於製作新型高性能發動機的一級渦輪葉片。
隨著精密鑄造工藝技術的不斷提高，新的特殊工藝也不斷出現。細晶鑄造技術、定向凝固技術、復雜薄壁結構件的CA技術等都使鑄造高溫合金水平大大提高，應用范圍不斷提高。
三、粉末冶金高溫合金
採用霧化高溫合金粉末，經熱等靜壓成型或熱等靜壓後再經鍛造成型的生產工藝製造出高溫合金粉末的產品。採用粉末冶金工藝，由於粉末顆粒細小，冷卻速度快，從而成分均勻，無宏觀偏析，而且晶粒細小，熱加工性能好，金屬利用率高，成本低，尤其是合金的屈服強度和疲勞性能有較大的提高。
FGH95粉末冶金高溫合金，650℃拉伸強度1500MPa；1034MPa應力下持久壽命大於50小時，是當前在650℃工作條件下強度水平最高的一種盤件粉末冶金高溫合金。粉末冶金高溫合金可以滿足應力水平較高的發動機的使用要求,是高推重比發動機渦輪盤、壓氣機盤和渦輪擋板等高溫部件的選擇材料。
四、氧化物彌散強化（ODS）合金
是採用獨特的機械合金化(MA)工藝，超細的(小於50nm)在高溫下具有超穩定的氧化物彌散強化相均勻地分散於合金基體中，而形成的一種特殊的高溫合金。其合金強度在接近合金本身熔點的條件下仍可維持，具有優良的高溫蠕變性能、優越的高溫抗氧化性能、抗碳、硫腐蝕性能。
目前已實現商業化生產的主要有三種ODS合金：
MA956合金 在氧化氣氛下使用溫度可達1350℃，居高溫合金抗氧化、抗碳、硫腐蝕之首位。可用於航空發動機燃燒室內襯。
MA754合金 在氧化氣氛下使用溫度可達1250℃並保持相當高的高溫強度、耐中鹼玻璃腐蝕。現已用於製作航空發動機導向器蓖齒環和導向葉片。
MA6000合金 在1100℃拉伸強度為222MPa、屈服強度為192MPa；1100℃，1000小時持久強度為127MPa，居高溫合金之首位，可用於航空發動機葉片。
五、金屬間化合物高溫材料
金屬間化合物高溫材料是近期研究開發的一類有重要應用前景的、輕比重高溫材料。十幾年來，對金屬間化合物的基礎性研究、合金設計、工藝流程的開發以及應用研究已經成熟，尤其在Ti-Al、Ni-Al和Fe-Al系材料的制備加工技術、韌化和強化、力學性能以及應用研究方面取得了令人矚目的成就。
Ti3Al基合金（TAC-1），TiAl基合金（TAC-2）以及Ti2AlNb基合金具有低密度（3.8～5.8g/cm3）、高溫高強度、高鋼度以及優異的抗氧化、抗蠕變等優點，可以使結構件減重35～50%。 Ni3Al基合金，MX-246具有很好的耐腐蝕、耐磨損和耐氣蝕性能，展示出極好的應用前景。Fe3Al基合金具有良好的抗氧化耐磨蝕性能，在中溫（小於600℃）有較高強度，成本低，是一種可以部分取代不銹鋼的新材料。
六、環境高溫合金
在民用工業的很多領域，服役的構件材料都處於高溫的腐蝕環境中。為滿足市場需要，根據材料的使用環境，歸類出系列高溫合金。
1、 高溫合金母合金系列
2、 抗腐蝕高溫合金板、棒、絲、帶、管及鍛件
3、 高強度、耐腐蝕高溫合金棒材、彈簧絲、焊絲、板、帶材、鍛件
4、 耐玻璃腐蝕系列產品
5、 環境耐蝕、硬表面耐磨高溫合金系列
6、 特種精密鑄造零件（葉片、增壓渦輪、渦輪轉子、導向器、儀表接頭）
7、 玻棉生產用離心器、高溫軸及輔件 8、 鋼坯加熱爐用鈷基合金耐熱墊塊和滑軌
9、 閥門座圈
10、 鑄造「U」形電阻帶
11、 離心鑄管系列
12、 納米材料系列產品
13、 輕比重高溫結構材料
14、 功能材料（膨脹合金、高溫高彈性合金、恆彈性合金系列）
15、 生物醫學材料系列產品
16、 電子工程用靶材系列產品
17、 動力裝置噴嘴系列產品
18、 司太立合金耐磨片
19、 超高溫抗氧化腐蝕爐輥、輻射管。