第3章 压气机

3.1 压气机的主要功能

压气机是消耗轴功使气体压缩以升高其压力的旋转机械，是燃气轮机的关键核心部件之一。图3-1所示为G50压气机三维示意图。

图3-1 G50压气机三维示意图

按空气流动形式可将压气机分为轴流压气机、离心压气机和斜流压气机。其中，轴流压气机在燃气轮机，特别是重型燃气轮机中应用非常广泛。

轴流压气机在一定的转速下，一定流量的空气经过进口导流叶片得到一定的速度分布，并在转子中通过叶片施加轮周功，使总压、总温、静压和绝对速度增加；增压的空气在随后的静子中进一步将动能转化为压力能，同时产生后面转子或压气机出口所需要的静压提升和速度分布。因此，压气机的一排转子和其后的一排静子被称为压气机级，是压气机的基本工作单元。将多个压气机级同轴串联形成多级压气机，通过多级增压，使空气压力达到燃气轮机热力循环所要求的水平。随着空气被压缩，其密度不断提高，这时必须减小压气机环形流道面积以适应空气的容积减小。因此，随着增压的进行，子午流道几何结构尺寸将明显缩小。空气压缩性越强，流道收缩得越快；当空气接近于不可压时，流道面积减小幅度缓慢，甚至不再减小。