燃氣輪機發(fā)電實驗設備是一套完整的用以教 學用途的儀表化渦輪軸發(fā)動機發(fā)電機組 實驗系統(tǒng)，其核心的緊湊式噴氣式發(fā)動 機燃氣發(fā)生器是所有主流燃氣輪機類型 的代表；并配置有一級軸流式透平、回 流環(huán)形燃燒室和一級徑流壓氣機，這使 其能直接演示教科書中的空氣當量

布雷頓循環(huán)。此外，學生還能將流體力 學、熱力學、燃燒和燃氣輪機循環(huán)等理 論知識應用于實際的發(fā)動機操作過程當 中。發(fā)電部分組件的一大特點是將由推力驅(qū) 動的無約束動力透平直接與液體冷卻的 三相交流發(fā)動機連接在一起，發(fā)電電路 采用一個完整的定值電阻單元作為基本 負荷供電方式。在發(fā)電系統(tǒng)的全速度范 圍內(nèi)，采用控制器調(diào)整勵磁電流比率， 能夠滿足很寬范圍的交流發(fā)電機和負

載。該發(fā)電系統(tǒng)可以生產(chǎn)高達14.4V， 最大額定功率為2.1kW的電能，排氣  推力驅(qū)動的排氣扇可有效疏散發(fā)動機 及發(fā)電機機艙的熱量和廢氣。

該機組還包括一套全自動化發(fā)動機啟 動裝置及正常運行監(jiān)測系統(tǒng)，可通過 液晶屏顯示狀態(tài)，并內(nèi)置測量運行時 間及循環(huán)次數(shù)的儀表。

15個傳感器直接連接到National

Instruments™DAQ （NI數(shù)據(jù)采集系

統(tǒng)）平臺，可通過根據(jù)用戶定制的 LabVIEW™顯示數(shù)據(jù)（詳見下面描

述）。通過配置可以輸出多種格式的 數(shù)據(jù)報表，如.txt和.csv文件類型。

該燃氣輪機發(fā)電系統(tǒng)旨在為上述一系 列應用而設計，其發(fā)動機所有部件及 大部分發(fā)電系統(tǒng)都由美國燃機公司

（TTL）生產(chǎn)及裝配。這是一款真正 的原設備生產(chǎn)商（OEM）制造的設  備，物美價廉，即到即用，是一套性價比高的教學用解決方案。• 燃氣輪機驅(qū)動的發(fā)電機組

• 整套發(fā)電系統(tǒng)安裝在透明的保護艙 內(nèi)，在系統(tǒng)運行時能夠安全、清晰 地觀察系統(tǒng)運行

• 全自動化發(fā)動機啟動裝置及正常運 行監(jiān)測系統(tǒng)，通過LCD顯示設備狀 態(tài)

• 通過USB連接筆記本電腦，并接入 NI（數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）硬件及可用戶 定制的LabvIEW™ VI作為系統(tǒng)顯示

實驗內(nèi)容：

 熱力學第一定律及能量轉(zhuǎn)換關(guān)系研究

• 熱力學第二定律及熱力循環(huán)分析研究

• 控制量大小分析研究

• 熵與焓分析研究

• 等熵分析研究

•  發(fā)電基本原理

• 循環(huán)與組件效率分析研究

• 通過CAD模型組件進行FEA & CFD分 析計算

• 葉片速度向量圖構(gòu)建

• 實驗與數(shù)據(jù)采集技術(shù)

規(guī)格：

[1] 由一臺發(fā)動機和發(fā)電機組合而成的微型透平發(fā)電 機組，專門適用于工程教學及研究

[2] 發(fā)動機采用了一級軸流式透平、 一臺回流環(huán)形燃 燒室、一級無約束的動力透平和一級離心壓氣機

[3] 通過USB連接筆記本電腦，并接入NI（數(shù)據(jù)采集  系統(tǒng)）硬件及可用戶定制的LabvIEW™ VI作為系統(tǒng) 顯示

[4] 系統(tǒng)傳感器組件有15個數(shù)據(jù)采集點包括：壓氣機   進口溫度與壓力、壓氣機級出口溫度與壓力、透平 入口溫度與壓力、動力透平入口溫度與壓力、動力 透平出口溫度與壓力、燃料流量、發(fā)動機核心轉(zhuǎn)速 RPM、動力透平轉(zhuǎn)速RPM、發(fā)電機電流和功率

[5] 整套發(fā)電系統(tǒng)安裝在透明的保護艙內(nèi)，在系統(tǒng)運 行時能夠安全、清晰地觀察系統(tǒng)運行

[6] 全自動化發(fā)動機啟動裝置及正常運行監(jiān)測系統(tǒng)，

通過LCD顯示設備狀態(tài)、累計運行時間及循環(huán)次數(shù)

技術(shù)參數(shù)：

發(fā)電機極限

• 穩(wěn)定電壓 ：13.1V

• 最大電流：194A

• 最大功率：2541W

• 最高轉(zhuǎn)速(RPM)：5000

燃氣發(fā)生器極限

• 質(zhì)量流量：1.1b/s (0.5 kg/s)

• 透平入口溫度：1328 。F (720 。C)

• 發(fā)動機轉(zhuǎn)速：87,000 RPM

測量傳感器

• 壓縮機入口和出口的溫度、壓力

• 透平進口的溫度、壓力

• 透平出口及動力透平入口的溫度、壓力

• 動力透平出口的溫度、壓力

• 燃料流量

• 燃氣發(fā)生器和發(fā)電機的轉(zhuǎn)速(RPM)

• 發(fā)電機的電流和功率

120V單相 60Hz（可選220V 50Hz機型） 長寬高：1020x1070x1580mm

總重量：約 208kg

操作所需：

壓縮空氣：典型的120PSI工廠壓縮空氣 (820KPa)

核準的運行燃料： Jet A,A-1,B；JP-8；煤油, 柴油,燃料 油 #1 或 #2 核準潤滑油：MIL-PRF-23699F-STD

裝有Windows的筆記本電腦