燃氣渦輪發動機

燃氣渦輪發動機（Gas turbine engine或Combustion turbine engine）或稱燃氣輪機，英文簡稱GTE,是屬於熱機的一種發動機。燃氣輪機可以是一個廣泛的稱呼，基本原理大同小異，包括渦輪噴射發動機、渦輪扇發動機、渦輪軸發動機、渦輪螺旋槳發動機等等都包含在內。

而一般所指的燃氣渦輪發動機，通常是指用於船舶（以軍用作戰艦艇為主）、車輛（通常是體積龐大可以容納得下燃氣渦輪機的車種，例如坦克、工程車輛等）、發電機組等的。與渦輪噴射發動機不同之處，在於其渦輪機要帶動傳動軸，傳動軸再連上車輛的傳動系統、船舶的螺旋槳或發電機等^[1]。

基本原理

燃氣渦輪機主要由壓縮器、燃燒室（combustion chamber）及渦輪等部分構成。新鮮空氣由進氣道進入燃氣輪機後，首先由壓縮器加壓成高壓氣體，接着由噴油嘴噴出燃油與空氣混合後在燃燒室進行燃燒成為高溫高壓氣體，然後進入渦輪段推動渦輪，將熱能轉換成機械能輸出，最後的廢氣由排氣管排出。而由渦輪輸出的機械能中，一部分會用來驅動壓縮器，另一部分則經由傳動軸輸出，用以驅動我們希望驅動的機構如發電機、傳動系統等^[2]。

壓縮器

壓縮器的功用是對氣流做功，以提高氣流的壓力。一般燃氣輪機的壓縮器通常有軸流式和輻流式兩種。

軸流式壓縮器會有許多的渦輪葉片，形狀類似螺旋槳葉片，但是分為「靜子」（stator，或稱「定子」）與「轉子」（rotor）兩種。轉子就像螺旋槳一般地旋轉，在旋轉的過程中將氣流向後推，這時氣流的壓力就會提高，溫度也會升高。靜子的功用是將因為轉子的作用而產生旋轉的氣流導引回軸向，以正確的角度進入下一組轉子。通常是一組轉子和一組靜子交互配置，而一組轉子和靜子就稱為一級。

輻流式壓縮器則是利用葉輪旋轉時產生的離心力將氣流向外推，而產生加壓的效果。一級的輻流式壓縮器就能有數級軸流式壓縮器的壓縮比，對於較小型的燃氣輪機來就是不錯的選擇，但是由於氣流是向外輻射，必須以大幅彎曲的通道折回內部，故能量的耗損也較大。

壓縮比是壓縮器的主要性能指標，指的是氣流壓力在加壓後與加壓前的比，通常壓縮比較高的燃氣輪機，效率也較高，但是氣流在壓縮過程中溫度會上升，考慮到渦輪所能承受的溫度有一定的限度，壓縮比太高反而不好。

燃燒室

自壓氣機中壓縮的空氣，在此與燃料混合，並在近乎等壓的情況下燃燒，藉此釋放燃料的化學能，轉化為燃氣的熱能，以便推動後段的渦輪做功。燃燒室通常包含擴壓段、噴嘴、點火器、火焰筒和外殼等組成，當然還包括必要的支撐件及儀表。基於燃料、任務和技術發展方向的不同，燃燒室的類型包括圓筒型、分罐型、環罐型和環型等。

視頻