燃?xì)廨啓C(jī)在移動設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用與發(fā)展

伍賽特

（上海汽車集團(tuán)股份有限公司， 上海 200438）

0 引言

燃?xì)廨啓C(jī)是一類以連續(xù)流動的高溫氣體為工質(zhì)的熱力渦輪機(jī)械，具有重量輕、體積小、啟動快，運(yùn)行維護(hù)簡便，便于集中控制，少用或不用水，適宜于燃燒多種燃料等優(yōu)點(diǎn)，因此受到了業(yè)界的廣泛關(guān)注。

1 燃?xì)廨啓C(jī)與內(nèi)燃機(jī)的對比

在完成一個(gè)循環(huán)時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)的熱力過程分別在壓氣機(jī)、燃燒室和渦輪三大部件中進(jìn)行，而且是一個(gè)連續(xù)的過程。內(nèi)燃機(jī)的這些工作過程是在同一個(gè)氣缸中進(jìn)行的，并且過程是間斷的，因此內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)通常不如燃?xì)廨啓C(jī)平穩(wěn)[1]。

在燃?xì)廨啓C(jī)中，高溫高壓的燃?xì)庖暂^高的速度流經(jīng)渦輪時(shí)，推動渦輪旋轉(zhuǎn)而做功，并由渦輪驅(qū)動壓氣機(jī)一起做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。燃?xì)廨啓C(jī)是一類旋轉(zhuǎn)機(jī)械，主要通過部件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。而內(nèi)燃機(jī)則是一類往復(fù)機(jī)械，其結(jié)構(gòu)沿用自蒸汽機(jī)。高溫高壓的燃?xì)馔苿踊钊偻ㄟ^曲柄連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動形式的轉(zhuǎn)換，從而將機(jī)械功傳遞給外界。

內(nèi)燃機(jī)的功率受活塞的體積、重量和運(yùn)動速度的限制。與內(nèi)燃機(jī)相比，燃?xì)廨啓C(jī)持續(xù)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，工質(zhì)處于連續(xù)流動狀態(tài)，因而無需曲柄連桿等機(jī)構(gòu)，可以直接驅(qū)動工作機(jī)械。此外，在同等功率下，燃?xì)廨啓C(jī)有著更小的尺寸和重量，運(yùn)轉(zhuǎn)和檢修費(fèi)用較少，對潤滑油和冷卻水的需求量較低，并且振動和噪音較小，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用同樣較低。通常，對于功率為10 MW 以上的燃?xì)廨啓C(jī)來說，上述優(yōu)點(diǎn)更為突出。因此，在移動設(shè)備上，燃?xì)廨啓C(jī)將會得到越來越廣泛的應(yīng)用。

2 燃?xì)廨啓C(jī)與汽輪機(jī)的對比

燃?xì)廨啓C(jī)與汽輪機(jī)均為熱力渦輪機(jī)械。區(qū)別在于，前者以燃?xì)鉃楣べ|(zhì)，后者則以蒸汽為工質(zhì)。鑒于燃?xì)廨啓C(jī)和汽輪機(jī)在原理上和構(gòu)造上具備許多共通之處。

與汽輪機(jī)相比，燃?xì)廨啓C(jī)具有重量輕、體積小、啟動迅速、加速性能好、污染少、用水少（且無需配備龐雜的凝汽設(shè)備）、管理與集中控制便捷等特性，適于驅(qū)動油、氣田或海上采油平臺上的增壓水泵、壓縮機(jī)，并適于作為移動電站、調(diào)峰機(jī)組或緊急備用機(jī)組[2]。

與采用汽輪機(jī)的發(fā)電站相比，燃?xì)廨啓C(jī)電站的金屬消耗量可顯著降低，廠房占地面積縮小50%～75%，工作人員減少30%～50%，機(jī)組能在10～15 min 內(nèi)從靜態(tài)加速至全負(fù)荷。

但燃?xì)廨啓C(jī)也有其弊端。燃?xì)庠跍u輪中所做的機(jī)械功，大約有2/3 以上被用于驅(qū)動壓氣機(jī)，而剩下的那部分功，則通過機(jī)組的輸出軸來驅(qū)動外界的負(fù)荷，從而一定程度上制約了燃?xì)廨啓C(jī)功率的提升。不僅如此，由于受到高溫材料的限制，燃?xì)廨啓C(jī)的熱效率通常低于內(nèi)燃機(jī)和高參數(shù)的汽輪機(jī)。特別是在部分負(fù)荷工況下，燃?xì)廨啓C(jī)的熱效率會顯著降低。更重要的是，燃?xì)廨啓C(jī)需要采用高品質(zhì)的鎳、鉻、鈷合金材料，機(jī)組中高溫元件的使用壽命又較短，從而影響到整機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。

隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)水平的不斷發(fā)展，燃?xì)廨啓C(jī)的相關(guān)技術(shù)問題也得到了優(yōu)化[3]。目前，冶金工業(yè)已能為燃?xì)廨啓C(jī)提供更為優(yōu)質(zhì)的合金材料。當(dāng)其與合理的冷卻方案結(jié)合后，燃?xì)獬鯗赜辛诉M(jìn)一步提高。其中，簡單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)的熱效率已超過30%。如再采用適當(dāng)?shù)幕責(zé)岱桨福蛘邔ε艢庥酂徇M(jìn)行綜合利用，機(jī)組的熱效率可達(dá)到與內(nèi)燃機(jī)相近的水平。

隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)水平的不斷發(fā)展，燃?xì)廨啓C(jī)的性能得到了持續(xù)提高，應(yīng)用范圍也在日益擴(kuò)大。目前，按用途的不同，燃?xì)廨啓C(jī)在移動設(shè)備領(lǐng)域的應(yīng)用可分為固定式和航空、艦船、機(jī)車及汽車等，下文將對此進(jìn)行重點(diǎn)研究。

3 燃?xì)廨啓C(jī)在移動設(shè)備領(lǐng)域中的應(yīng)用與發(fā)展

3.1 燃?xì)廨啓C(jī)的動力傳動與倒車裝置

3.1.1 燃?xì)廨啓C(jī)的傳動問題

對采用燃?xì)廨啓C(jī)的移動設(shè)備而言，必須解決和傳動有關(guān)的問題，主要包括：減速、倒車和起動三個(gè)問題。

燃?xì)廨啓C(jī)的轉(zhuǎn)速一般在3 000 r/min 以上。其中，功率小的機(jī)型轉(zhuǎn)速更高，一般會在10 000 r/min 以上，故需先經(jīng)過減速才能驅(qū)動車輪或螺旋槳。燃?xì)廨啓C(jī)除了采用經(jīng)特殊設(shè)計(jì)的渦輪結(jié)構(gòu)之外，都很難實(shí)現(xiàn)倒車功能，必須另配有合適的倒車機(jī)構(gòu)。其中，陸用車輛為了適應(yīng)起動、加速及上坡等工況，要求在低速時(shí)能發(fā)出較大的功率，故起動扭矩和額定工況下的扭矩之比至少應(yīng)在3～4 左右。采用分軸式燃?xì)廨啓C(jī)后，其起動扭矩比可達(dá)3.4，但有時(shí)依然略顯不足。

目前，采用的傳動方式主要為機(jī)械傳動、電傳動和液力傳動三類。在船舶領(lǐng)域，另外還有采用倒車級和可變節(jié)距螺旋槳兩種倒車方法。

3.1.2 燃?xì)廨啓C(jī)與機(jī)械傳動

減速齒輪傳動效率較高，有著較為廣泛的應(yīng)用。但是高速齒輪對制造精密性要求較高，并且容易發(fā)生磨損并產(chǎn)生噪音，還需考慮車船運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)彎、傾側(cè)、振動等影響，故加工過程較為復(fù)雜。在進(jìn)行大功率傳動時(shí)，換擋變速或?qū)崿F(xiàn)倒駛均會產(chǎn)生困難。設(shè)計(jì)時(shí)還要顧及各車輪功率的均勻分配。行星齒輪減速比較大，且結(jié)構(gòu)緊湊，在渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)中使用最為頻繁，在其他燃?xì)廨啓C(jī)中也有一定應(yīng)用。在采用差動式行星齒輪時(shí)，壓氣機(jī)同渦輪通過行星齒輪相嚙合，其負(fù)荷由行星輪輸出，這樣在輸出轉(zhuǎn)速為零時(shí)，壓氣機(jī)仍能以全速狀態(tài)運(yùn)行。同時(shí)，渦輪在低速時(shí)的效率較高，加速性較好，但其起動扭矩通常不如分軸式燃?xì)廨啓C(jī)。

3.1.3 燃?xì)廨啓C(jī)與電傳動

電傳動可利用直流發(fā)電機(jī)、變頻發(fā)電機(jī)及電動機(jī)等設(shè)備，并且其變速及倒車過程都較為便捷，起動扭矩比可達(dá)5～7。在采用了電傳動方案后，能顯著提升單軸燃?xì)廨啓C(jī)的技術(shù)效能。在部分負(fù)荷工況下，可降低機(jī)組轉(zhuǎn)速，以減少流量，從而維持了機(jī)組功率和效率。在制動時(shí)，電動機(jī)還可臨時(shí)實(shí)現(xiàn)反向運(yùn)轉(zhuǎn)，以發(fā)電機(jī)狀態(tài)運(yùn)行，并進(jìn)行能耗制動，或反過來調(diào)整渦輪及壓氣機(jī)。同時(shí)，也可使壓氣機(jī)放出部分壓縮空氣，來協(xié)助制動過程的開展。但電傳動的弊端在于設(shè)備昂貴、重量大，即使采用輕小便宜的高頻交流電機(jī)，其重量也大于齒輪傳動設(shè)備，并且存在效率較低的問題。

3.1.4 燃?xì)廨啓C(jī)與液力傳動

在高速運(yùn)行時(shí)，液力傳動的效率較高，在順車及倒車時(shí)，可分別將傳動油傳遞到順車或倒車的液力耦合器中去，故倒車更為便捷，耗時(shí)更短。但傳動油溫度易于升高，需要靠龐大、笨重的散熱器來進(jìn)行冷卻，且機(jī)組在低速時(shí)的效率較低，也可作為燃?xì)廨啓C(jī)的起動設(shè)備。

3.1.5 燃?xì)廨啓C(jī)與倒車裝置

專用的倒車級雖已得到應(yīng)用，但其增加了高溫管道的漏氣問題和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。近年來，GE 公司試制了可以實(shí)現(xiàn)倒車的分軸式自由渦輪。而小型機(jī)組可利用向心式渦輪的可轉(zhuǎn)噴管葉片來適應(yīng)變工況和倒車，簡單方便、便宜可靠，有著較高的適用性。可變節(jié)距螺旋槳也能用來倒車，應(yīng)用較多，在低負(fù)荷時(shí)效率較高，但在正常負(fù)荷時(shí)螺旋槳效率低，可靠性也較差，并且許多復(fù)雜機(jī)構(gòu)與水相接觸，從而難以開展檢修工作。

3.2 燃?xì)廨啓C(jī)在航空領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展

在航空方面，由于燃?xì)廨啓C(jī)的比重量較輕，同時(shí)由于高空氣溫較低，有助于提高燃?xì)廨啓C(jī)性能，再加上國防方面的要求，使燃?xì)廨啓C(jī)在該領(lǐng)域的發(fā)展極為迅速。自1939 年以來，世界各國已制成了大量航空燃?xì)廨啓C(jī)，已完全取代了既有的內(nèi)燃機(jī)，而且其影響已擴(kuò)大到其他領(lǐng)域，許多航空用燃?xì)廨啓C(jī)都開發(fā)出了改型機(jī)組[4]，以供其他領(lǐng)域使用。

航空燃?xì)廨啓C(jī)要求機(jī)組比重量輕、比油耗低，比推力大、單位擋風(fēng)面積的推力大，運(yùn)行可靠，易于操縱。保安系統(tǒng)應(yīng)確保發(fā)動機(jī)能在不同的氣候和飛行條件下工作。軍用航空燃?xì)廨啓C(jī)則要求機(jī)組具備較高的性能，且易于實(shí)現(xiàn)改型，但由此一來，機(jī)組壽命往往較短。民用航空燃?xì)廨啓C(jī)的參數(shù)稍低，但壽命較長，且需要有較高的經(jīng)濟(jì)性。航空燃?xì)廨啓C(jī)一般采用簡單循環(huán)，溫度及壓比較高。在尾噴管前加上加力燃燒室后，可臨時(shí)將航空燃?xì)廨啓C(jī)的簡單循環(huán)改為再熱循環(huán)。臨時(shí)在壓氣機(jī)或燃燒室中噴水或酒精也能增加推力。就回?zé)崞鞫裕缙诘暮娇杖細(xì)廨啓C(jī)上曾經(jīng)試用過該類設(shè)備，近來又考慮在部分機(jī)組上加裝此類裝置。

由于在飛行時(shí)，飛機(jī)相對大氣有較高的相對速度，因此航空燃?xì)廨啓C(jī)的進(jìn)氣部分通常裝有擴(kuò)壓器，以充分利用大氣的沖壓作用。事實(shí)上，氣流的沖壓過程通常全部或大部分都在進(jìn)氣口前進(jìn)行，這種在機(jī)前擴(kuò)壓的過程具有較高的效率。當(dāng)氣流完成擴(kuò)壓過程后，接著經(jīng)過一段收斂管，使進(jìn)入壓氣機(jī)時(shí)的速度場更為均勻。通常而言，飛行速度越快，氣流經(jīng)沖壓后的壓力和溫度也會越高。現(xiàn)代飛機(jī)在應(yīng)用了鈦合金后，航速可高于3.5 馬赫，部分飛機(jī)已達(dá)到6 馬赫及以上。目前，應(yīng)根據(jù)飛行速度來設(shè)計(jì)進(jìn)口擴(kuò)壓器。為了減少沖擊波造成的損失，用于超音速飛機(jī)的發(fā)動機(jī)大都會采用尖突狀超音擴(kuò)壓器，利用尖突引起的斜沖波來減弱強(qiáng)烈的正沖波。此外，航空發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣部分還需要采用防冰裝置，常從渦輪部分抽出一些高溫燃?xì)猓⑵鋵?dǎo)流至進(jìn)氣口處，對新鮮進(jìn)氣進(jìn)行加熱，以防止冰晶堵塞進(jìn)氣口。

通常，需要根據(jù)噴氣速度來設(shè)計(jì)尾噴管。尾噴管的結(jié)構(gòu)較為簡易，一般可分為整流部分及噴口部分。外筒由耐熱薄板焊成，并用空氣流進(jìn)行冷卻，其中，部分附有絕熱材料層。有時(shí)，為了降低噪音，尾噴管會制成花瓣形或分管式，尾噴管中央為尾錐體，也可用耐熱板焊成，并由輻向支柱支撐。為了擴(kuò)大發(fā)動機(jī)的運(yùn)行范圍，或幫助飛機(jī)實(shí)現(xiàn)空中制動及垂直起飛等目的，尾噴管的截面和氣流方向通常可進(jìn)行調(diào)節(jié)。

3.3 燃?xì)廨啓C(jī)在民用船舶領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展

3.3.1 燃?xì)廨啓C(jī)在遠(yuǎn)洋船舶中的應(yīng)用與發(fā)展

遠(yuǎn)洋船舶航行時(shí)間較長、功率要求較高，因此要求機(jī)組在額定負(fù)荷工況下有著較高的效率，并能長期燃用重油，而部分負(fù)荷工況下的效率則并不那么重要。為了和燃用重油的柴油機(jī)實(shí)現(xiàn)競爭，燃?xì)廨啓C(jī)效率應(yīng)在26%左右。7 000 hp 以上的大功率燃?xì)廨啓C(jī)要需和汽輪機(jī)開展競爭，并逐步提升機(jī)組動力性能。用于遠(yuǎn)洋航輪的燃?xì)廨啓C(jī)也可采用復(fù)雜循環(huán)、閉式循環(huán)或與蒸汽相聯(lián)合的循環(huán)。貨船自身的重量和容積都較為重要，但遠(yuǎn)洋船舶的輪機(jī)房大小需按國際規(guī)定，同輪機(jī)的實(shí)際大小關(guān)系不大。另一方面，燃?xì)廨啓C(jī)流量較大，進(jìn)排氣道較大，會占用船上部分空間，故可采用間冷方式來減少機(jī)組流量。目前，對遠(yuǎn)洋船舶機(jī)組的尺寸和重量的要求相對較低，故可采用體積較大的回?zé)崞鳌㈤g冷器，并采用較低的轉(zhuǎn)速以提高效率。遠(yuǎn)洋船舶機(jī)組的壽命約十萬小時(shí)，由于對可靠性要求較高，故機(jī)組的溫度和轉(zhuǎn)速都不宜過高。目前，燃?xì)廨啓C(jī)需先經(jīng)充分的陸上試車后，才能裝到船體上。許多大型固定式燃?xì)廨啓C(jī)如安裝到船上，再利用電傳動或者減速設(shè)備減速至140 r/min 后，也能用于驅(qū)動螺旋槳。由于海上空氣含鹽量較大，會迅速在壓氣機(jī)葉片上積鹽，要求能在運(yùn)行中進(jìn)行清洗，葉片等零件材料也要能耐受鹽分的腐蝕。船舶在停靠碼頭時(shí)，通常會進(jìn)行清理或檢修，為減少相關(guān)過程的時(shí)間與費(fèi)用，要求機(jī)組的保養(yǎng)及維修過程盡量簡單。

3.3.2 燃?xì)廨啓C(jī)在近海船舶中的應(yīng)用與發(fā)展

由于近海船舶吃水較淺，航行時(shí)間較短，進(jìn)港停泊時(shí)間較長，故對機(jī)組效率要求不高，但卻要求機(jī)組重量輕、尺寸小、機(jī)動性好、起動快、起動頻繁、倒車容易、易于維護(hù)、排放少。在該前提下，燃?xì)廨啓C(jī)宜采用簡單循環(huán)，進(jìn)入渦輪前的燃?xì)鉁囟瓤扇〉幂^高。由航空發(fā)動機(jī)改型或改裝而成的燃?xì)廨啓C(jī)[5]，有著較高的可靠性，也容易維修和控制，更適用于水翼船及氣墊船。

3.3.3 船用燃?xì)廨啓C(jī)的軸系選擇

中小型民用船舶可采用分軸式燃?xì)廨啓C(jī)。該類燃?xì)廨啓C(jī)配備有自由渦輪，經(jīng)減速后驅(qū)動螺旋槳。另外可由閥門控制適當(dāng)?shù)呐酝ɑ蚍艢饬浚瑫r(shí)需采用可調(diào)式的低壓渦輪噴管葉片，以適應(yīng)負(fù)荷變化，并避免超溫。對船用燃?xì)廨啓C(jī)的機(jī)動性要求高于固定式燃?xì)廨啓C(jī)，故應(yīng)采用結(jié)構(gòu)輕巧的機(jī)組，以適應(yīng)負(fù)荷變化。大型船舶也常用并列的數(shù)臺標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)組，并驅(qū)動螺旋槳，以適應(yīng)不同工況，并節(jié)省投資經(jīng)費(fèi)。三軸式或雙軸式機(jī)組的部分負(fù)荷性能較好，機(jī)組壓比較高，因此機(jī)組的尺寸可能比采用回?zé)崞鞯姆州S式燃?xì)廨啓C(jī)更小。其中，氣墊船可通過燃?xì)廨啓C(jī)來驅(qū)動風(fēng)扇，從而可在圍裙下形成氣墊，并提供推進(jìn)動力，目前已被廣泛采用。

3.4 燃?xì)廨啓C(jī)在軍用艦艇領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展

3.4.1 航空改型機(jī)組在軍用艦艇領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展

輕型燃?xì)廨啓C(jī)及航空改型的燃?xì)廨啓C(jī)可充分滿足艦船的許多要求[6]，故近年來新型軍艦大量采用燃?xì)廨啓C(jī)，渦輪前的燃?xì)鉁囟却蠹s在800～1 150 ℃以上，通過增加比功率及效率，使機(jī)組重量及燃料重量有所減低。目前機(jī)組的熱效率約為33%～36%。但是，小型燃?xì)廨啓C(jī)通常效率較低且轉(zhuǎn)速較高，轉(zhuǎn)速較高的燃?xì)廨啓C(jī)會導(dǎo)致傳動效率及螺旋槳效率降低，從而使總效率進(jìn)一步降低。為實(shí)現(xiàn)額定的航程，需攜帶更多的燃料，由此會占用更多的空間，為此需要開展優(yōu)化工作。艦用燃?xì)廨啓C(jī)可燃用煤油或柴油，能在短時(shí)間內(nèi)燃用重油。為了減少機(jī)組的尺寸，有時(shí)可采用同心套軸、環(huán)套狀回?zé)崞鞯冉Y(jié)構(gòu)。目前，為降低艦艇的重心，通常會在船底安置間冷器等重型部件。軍艦在作戰(zhàn)時(shí)，需要盡可能降低噪音，同時(shí)還要能承受沖擊或爆炸，因此機(jī)件間應(yīng)有足夠的間隙，同時(shí)需采用整塊的底座、柔性支腳、避振器及消音設(shè)備，并且應(yīng)避免采用懸臂零件或脆弱零件。

機(jī)組通常會在多種負(fù)荷下運(yùn)行，故要求其在部分負(fù)荷工況下的效率較高，而機(jī)組自身壽命約為10 000～50 000 h。目前，可選用復(fù)雜循環(huán)，并采用平行套軸的結(jié)構(gòu)。在巡航時(shí)，低壓軸以低速轉(zhuǎn)動，高速時(shí)利用再熱使低壓壓氣機(jī)加速，使流量增加，并提升功率。但再熱循環(huán)往往會提升控制的復(fù)雜性，故不常應(yīng)用。如采用回?zé)崾交蜷g冷式雙軸燃?xì)廨啓C(jī)，效率可達(dá)38%左右。其中，核動力軍艦可采用閉式循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)作為全工況機(jī)組。近年來，由于經(jīng)改型的航空燃?xì)廨啓C(jī)在艦船上得到了廣泛應(yīng)用，而且新一代機(jī)組的效率已達(dá)36%，故常常采用數(shù)臺機(jī)組并列，根據(jù)需要啟動其中若干臺來適應(yīng)負(fù)荷的變動。

3.4.2 聯(lián)合動力裝置在軍用艦艇領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展

在約80%的運(yùn)行時(shí)間中，軍艦會以15～20 kn 的巡航速度運(yùn)行，這時(shí)負(fù)荷僅約為全負(fù)荷的5%～40%。在發(fā)現(xiàn)敵情時(shí)，才會以高速航行，航速可達(dá)25～55 kn。其中，氣墊船可達(dá)80 kn，但維持時(shí)間較短。故艦用燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)盡量輕小，在低負(fù)荷工況時(shí)，效率要盡可能高，以節(jié)省燃料，延續(xù)航程，并增加載重。同時(shí)，要求機(jī)組運(yùn)行可靠，靈活性高，便于控制及起動，倒車迅速、維護(hù)簡單、聲音小、煙灰少，能耐強(qiáng)烈震動，在傾側(cè)俯仰頻繁或機(jī)艙出現(xiàn)浸水現(xiàn)象時(shí)，仍能維持運(yùn)行。此外，機(jī)組應(yīng)易于制造、檢修、互換零件及實(shí)現(xiàn)改型。

艦艇多以燃?xì)廨啓C(jī)作為加力機(jī)組，并且會在緊急啟航或高速航行時(shí)啟用。通過采用該方案，巡航機(jī)組可采用高效率、長壽命的燃?xì)廨啓C(jī)。其中，艦用燃?xì)廨啓C(jī)加力機(jī)組的功率約在2 000～50 000 hp 左右，壽命約1 000～10 000 h，多會選用采用了簡單循環(huán)的分軸式燃?xì)廨啓C(jī)，機(jī)組經(jīng)減速后驅(qū)動螺旋槳。部分高速小型艦艇如登陸艇、水翼船時(shí)常會在全速工況下運(yùn)行，同樣需采用簡單循環(huán)分軸式燃?xì)廨啓C(jī)。如果采用可變節(jié)距螺旋槳，則可與單軸式燃?xì)廨啓C(jī)匹配使用，但需防止機(jī)組喘振或過熱。

目前，聯(lián)合動力裝置多以柴油機(jī)作為巡航機(jī)組，以燃?xì)廨啓C(jī)作加力機(jī)組，稱為柴- 燃聯(lián)合動力裝置。也可采用高效率的燃?xì)廨啓C(jī)作為巡航機(jī)組，而用另外的高功率燃?xì)廨啓C(jī)作為加力機(jī)組，從而稱為全燃聯(lián)合動力裝置。以汽輪機(jī)作為巡航機(jī)組、以燃?xì)廨啓C(jī)作為加力機(jī)組，則被稱蒸汽- 燃?xì)饴?lián)合動力裝置。

歷史表明，凡有一種新型艦船動力裝置問世，往往出現(xiàn)其與其他原有機(jī)器組成的聯(lián)合動力裝置。隨著新型設(shè)備技術(shù)性能的提高和可靠性的增加，單一動力機(jī)型又逐漸搶占上風(fēng)，直到更先進(jìn)的機(jī)器出現(xiàn)。以蒸汽- 燃?xì)饴?lián)合裝置為例，其成本低廉，還能供熱，總效率較高。在該類聯(lián)合動力裝置中，以汽輪機(jī)作為巡航機(jī)組，由于巡航功率較小，汽輪機(jī)裝置的重量尺寸得以大幅減小，在高速時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)投入運(yùn)轉(zhuǎn)即可實(shí)現(xiàn)同時(shí)運(yùn)作。但隨著柴油機(jī)功率的增大和燃?xì)廨啓C(jī)效率的提高，汽輪機(jī)作為巡航機(jī)組的優(yōu)越性正在逐步消失，將逐漸被柴- 燃聯(lián)合動力裝置所取代[7]。

3.4.3 閉式循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)在軍用艦艇領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展

除了上述的按開式循環(huán)工作的燃?xì)廨啓C(jī)外，在固定式動力裝置中，按閉式循環(huán)工作的燃?xì)廨啓C(jī)同樣也值得關(guān)注。

按閉式循環(huán)運(yùn)作的燃?xì)廨啓C(jī)，和按開式循環(huán)運(yùn)作的機(jī)組并無原則上的區(qū)別。所不同的是，在閉式循環(huán)中，工質(zhì)在封閉的流道中流動，不與大氣相通，用空氣鍋爐或核反應(yīng)堆替代燃燒室來加熱空氣，比開式循環(huán)多了一個(gè)空氣冷卻器。

在部分負(fù)荷工況下，閉式循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)的效率較高，補(bǔ)充風(fēng)量少，機(jī)械設(shè)備及管道部分體積小，但轉(zhuǎn)速較高，需要較大較重的減速器、氣體加熱器和大量冷卻水，宜裝在大、中功率的船舶上。

按閉式循環(huán)工作的燃?xì)廨啓C(jī)，主要優(yōu)點(diǎn)是：

1）燃燒產(chǎn)物不進(jìn)入渦輪，因此可以采用固體燃料（在開式循環(huán)機(jī)組中，通常不采用固體燃料，因?yàn)楣腆w燃料的灰份較多，和燃?xì)庀嗷旌线M(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)后會使通流部分堵塞）。

2）可以在壓力比相同的條件下，采用提高壓力、增加工質(zhì)密度的辦法，加大工質(zhì)流量，從而獲得較大的功率。

3.5 燃?xì)廨啓C(jī)在鐵路運(yùn)輸領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展

我國曾自行研發(fā)出了兩款機(jī)車用燃?xì)廨啓C(jī)，并投入使用[8]。機(jī)車功率約為3 000～8 000 hp，可燃用柴油、重油及煤粉。受機(jī)車尺寸及重量的限制，通常只能采用輕型燃?xì)廨啓C(jī)，同時(shí)由于機(jī)車內(nèi)部空間有限，應(yīng)盡量不采用冷卻水，故采用閉式循環(huán)并不適宜，大都用簡單開式循環(huán)。而壓氣機(jī)的壓比并不高，一般在10以下，故燃?xì)廨啓C(jī)車的效率一般為16%～27%，介于蒸汽機(jī)車和內(nèi)燃機(jī)車之間，但是機(jī)車通常會在部分負(fù)荷工況下運(yùn)行，故在運(yùn)行時(shí)的平均效率相對較低，因此，如運(yùn)輸距離較短，采用燃?xì)廨啓C(jī)車就并不合適。如我國內(nèi)地高原疆土遼闊、水源較少而油產(chǎn)量較多的地區(qū)，采用燃?xì)廨啓C(jī)車就較為合適。如果在同一臺燃?xì)廨啓C(jī)車中布置兩臺燃?xì)廨啓C(jī)，在低負(fù)荷工況時(shí)只采用其中一臺，則會顯提升效率，但由此增加了設(shè)備費(fèi)用和整車重量。此外，小功率機(jī)車用燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)速較高，增加了制動的難度。

燃?xì)廨啓C(jī)車能在全負(fù)荷工況下持續(xù)長期運(yùn)行，在采用電傳動時(shí)，還具有15%～20%的超載牽引力，從而更有利于起動及爬坡等工況，并且機(jī)組壽命通常長于內(nèi)燃機(jī)車。不僅如此，燃?xì)廨啓C(jī)車的車體通常較短，整車重量較輕，在功率相同的前提下，可牽引更多的鐵道車輛，并可減少輪對的數(shù)量。同時(shí)，由于車輛不受往復(fù)慣性力的影響，車輪也不易打滑。機(jī)車用燃?xì)廨啓C(jī)在運(yùn)行時(shí)不需要水，可以不采用相關(guān)冷卻設(shè)備，節(jié)省沿途上水的時(shí)間。同時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)車產(chǎn)生的煙灰總量較少，從靜止?fàn)顟B(tài)起動只需5～20 min，操作維護(hù)更為簡便，并且加燃料過程更為便捷，只需司機(jī)一人操縱即可。司機(jī)室位于機(jī)車兩端，視野較寬，便于司機(jī)進(jìn)行操作。在不同海拔及氣候條件下，燃?xì)廨啓C(jī)輸出的功率會隨氣壓下降，而氣溫每下降1 ℃，可使功率增加1%。因此，在溫度較低的環(huán)境下，燃?xì)廨啓C(jī)功率會有所增加，除了可供列車進(jìn)行電熱取暖之外，還可提供額外的牽引力，并緩解機(jī)車輪對冷凍凝滯的現(xiàn)象。在冬季，進(jìn)口空氣濾清器易結(jié)冰，需適當(dāng)防止，應(yīng)盡量降低噪音。燃?xì)廨啓C(jī)車的成本總體與內(nèi)燃機(jī)車相近，約為蒸汽機(jī)車的3 倍[9]。

3.6 燃?xì)廨啓C(jī)在移動電站領(lǐng)域中的應(yīng)用與發(fā)展

離中央電網(wǎng)較遠(yuǎn)而離鐵路線或公路線較近的廠礦、森林及部分國防軍事領(lǐng)域，需要靈活性較高的列車、卡車、船載電站來供應(yīng)電源。現(xiàn)有的列車電站主要有柴油機(jī)、汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)三類。其中以燃?xì)廨啓C(jī)列車電站最為經(jīng)濟(jì)方便。其功率大、車廂少、人員少、起動快，無需水源，能燃用重油或煤氣。其中，功率為6～30 MW 的燃?xì)廨啓C(jī)列車電站全套設(shè)備只需二、三節(jié)車廂。相同功率的汽輪機(jī)列車電站則需要節(jié)數(shù)更多的車廂，而且因冷卻水量有限，真空度不高，機(jī)組效率通常不會超過15%～20%，低于燃?xì)廨啓C(jī)列車電站。柴油機(jī)列車電站效率雖高，但柴油價(jià)格明顯高于重油，機(jī)組的維護(hù)費(fèi)也較高，長期連續(xù)運(yùn)行效果不如燃?xì)廨啓C(jī)。而且柴油發(fā)電機(jī)組比重量較大，在列車結(jié)構(gòu)尺寸的限制下，單機(jī)功率很難達(dá)到6 MW。

燃?xì)廨啓C(jī)列車電站的車廂長度和高度通常不應(yīng)超出25 m×5 m。設(shè)備如需分兩節(jié)車廂安裝，動力設(shè)備和電器設(shè)備則應(yīng)各裝一節(jié)，其他輔助設(shè)備可分別安裝在相近的車廂中。列車電站燃?xì)廨啓C(jī)大都采用簡單循環(huán)，也有部分采用結(jié)構(gòu)緊湊的回?zé)崞鳌＼嚰軕?yīng)具有足夠的剛性，以免產(chǎn)生變形而影響機(jī)組的同心度或間隙。動力設(shè)備可直接安裝在車架上，或者先安裝在底盤上，再將底盤整塊地裝上車架。管道最好安裝在車廂或底盤下面，從而便于檢修。電氣設(shè)備宜采用開式風(fēng)冷系統(tǒng)，以減少機(jī)組的重量和尺寸。列車電站燃?xì)廨啓C(jī)常采用蓄電池起動，但蓄電池尺寸較大，一定程度上限制了啟動功率和啟動次數(shù)。

除此以外，采用柴油機(jī)起動的設(shè)備也很多，且更為可靠、便捷，但大功率柴油機(jī)需要用水冷卻。如果用柴油機(jī)直接起動，則需采用液力變扭器，由此也可考慮壓縮空氣起動設(shè)備。功率為1～20 MW 的燃?xì)廨啓C(jī)可由貨車或船舶載運(yùn)至缺電地點(diǎn)，并進(jìn)行快速供電，比列車電站更為便捷。

3.7 燃?xì)廨啓C(jī)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展

3.7.1 小功率燃?xì)廨啓C(jī)的應(yīng)用

小功率燃?xì)廨啓C(jī)原指功率為500 hp 以下的小型燃?xì)廨啓C(jī)，現(xiàn)在其范圍已擴(kuò)展至2 MW 的輕型燃?xì)廨啓C(jī)。其用途較為廣泛，例如可作為各種中、小型載運(yùn)工具的動力來源，或作為各種大型載運(yùn)工具、動力站、油田、農(nóng)林廠礦、山島邊區(qū)、海空港口，流動隊(duì)伍、地下建筑等地的輔助機(jī)組，或用于發(fā)電、泵水、備用、起動等領(lǐng)域，還可以供應(yīng)壓縮空氣、熱能、煙霧或可進(jìn)行滅火的惰性氣體等。相關(guān)機(jī)組大都安裝在移動式底架、貨車、拖車或小型船舶上，可隨時(shí)實(shí)現(xiàn)方位轉(zhuǎn)換，以滿足供應(yīng)需求。機(jī)組對不同燃料的適應(yīng)性較強(qiáng)，排放性較好，但不宜燃用重油。其結(jié)構(gòu)較為簡易，重量較輕，易于制造，生產(chǎn)周期較短，無需冷卻水，不畏寒，起動及維護(hù)檢修都較為便捷。

3.7.2 小功率燃?xì)廨啓C(jī)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

小型燃?xì)廨啓C(jī)的壓氣機(jī)和渦輪形式，主要可根據(jù)所需功率大小與效率高低來進(jìn)行設(shè)計(jì)。在比轉(zhuǎn)速較低時(shí)，即在小流量大焓降的工況下，如采用軸流式結(jié)構(gòu)及大直徑葉片，會對附面層造成嚴(yán)重影響，使機(jī)組效率較低，而徑流式設(shè)計(jì)方案則能顯著提升功率，具有更佳的性能。但徑流式結(jié)構(gòu)的徑向尺寸較大，且氣流還要進(jìn)行折轉(zhuǎn)，流動損失較大。對于比轉(zhuǎn)速較高的燃?xì)廨啓C(jī)而言，其直徑較小，葉片較長，故多采用軸流式。

因此，徑流式結(jié)構(gòu)多適用于功率低于200 kW 的小型燃?xì)廨啓C(jī)，其結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，重量較輕，成本較低。盡管效率有所降低，但仍有一定的提升潛力。軸流式結(jié)構(gòu)重量較大，會影響機(jī)組加速性，容易因積垢而影響性能，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且成本較高，該類結(jié)構(gòu)通常會應(yīng)用在功率高于500 kW 的機(jī)組中，才能獲得較高的效率。而對于功率介于200～500 kW 之間的機(jī)組而言，往往會采用徑流式壓氣機(jī)及軸流式渦輪。

小功率燃?xì)廨啓C(jī)的流量不大，為減少葉片流道中附面層的影響，以及間隙漏氣等葉端損失，要求葉高不能過短。為了維持效率，級數(shù)不多的小型燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)速較高，對齒輪和軸承提出了較高的要求。由于轉(zhuǎn)速較高，小功率燃?xì)廨啓C(jī)適于驅(qū)動高頻發(fā)電機(jī)組，并且渦輪前的燃?xì)鉁囟韧ǔＲ矔^高。由于機(jī)組內(nèi)部溫度變化劇烈，所以渦輪轉(zhuǎn)子和燃燒室焰管等部件的壽命不易提高。早期的小型燃?xì)廨啓C(jī)壽命僅為100～1 000 h，而現(xiàn)有產(chǎn)品的壽命已長達(dá)數(shù)萬小時(shí)。如采用簡單循環(huán)，小型燃?xì)廨啓C(jī)效率僅約6%～20%，隨著跨音速壓氣機(jī)的發(fā)展，離心式單級壓比能提高到5～12，整機(jī)效率也得以改善。采用回?zé)崞鞯男⌒腿細(xì)廨啓C(jī)壓比可選得較低，效率已達(dá)17%～40%。回?zé)崞饕缶哂芯o湊的結(jié)構(gòu)、較高的回?zé)岫龋^低的熱慣性。為增加油箱的尺寸，通常會將消音器和空氣濾清器合并成一體。為了減輕重量，某些零件通常會以輕合金來制造，例如壓氣機(jī)部分。

3.7.3 以小功率燃?xì)廨啓C(jī)為動力的汽車

對于汽車而言，動力裝置的加速性較為重要。在加速時(shí)，由于受機(jī)組旋轉(zhuǎn)慣性力和熱慣性的作用，會存在一段遲滯時(shí)間。在車輛下坡或制動時(shí)，發(fā)動機(jī)進(jìn)行制動的作用也相對較弱，而且由于系統(tǒng)流量較大、排氣管尺寸較大，難于布置，并會產(chǎn)生噪音，對起動機(jī)的功率要求也相對較高。對功率要求較高或經(jīng)常在高速工況下運(yùn)行的車輛（如坦克、重型汽車、長途汽車或?qū)Ｓ闷嚨龋┒裕m于采用燃?xì)廨啓C(jī)作為動力裝置。但對拖拉機(jī)等農(nóng)業(yè)機(jī)械而言，其運(yùn)行速度較低，且對扭矩比和經(jīng)濟(jì)性要求較高，采用燃?xì)廨啓C(jī)則并不合適。

采用低壓渦輪的分軸式燃?xì)廨啓C(jī)，其扭矩比可達(dá)2.8～3.2，但仍無法滿足汽車的要求，仍需采用兩級變速器。除此以外，機(jī)組參數(shù)變動大，低壓渦輪的響應(yīng)性較差，回?zé)崞髋c動力渦輪相連接，故對工況響應(yīng)性的要求較高，其熱慣性對調(diào)節(jié)設(shè)備所產(chǎn)生的影響也較大。如果采用高壓渦輪輸出動力，則在低轉(zhuǎn)速時(shí)，能使低壓渦輪的功率增加，并使扭矩比達(dá)到4.5 以上，功率及效率的變化也不大。

在采用可調(diào)靜葉或分軸式結(jié)構(gòu)以后，車用燃?xì)廨啓C(jī)在部分負(fù)荷工況下的效率也與內(nèi)燃機(jī)相近。目前生產(chǎn)的小型車用燃?xì)廨啓C(jī)，已能在效率、壽命及價(jià)格等方面接近內(nèi)燃機(jī)。在改用成本更低的材料，改進(jìn)零件的制造工藝，并采用大規(guī)模生產(chǎn)方法之后，車用燃?xì)廨啓C(jī)的成本還能進(jìn)一步降低。車用燃?xì)廨啓C(jī)的污染問題雖不嚴(yán)重，但也有待進(jìn)一步解決。

4 燃?xì)廨啓C(jī)的優(yōu)勢

燃?xì)廨啓C(jī)具有結(jié)構(gòu)簡易、輕便、體積小、動力性強(qiáng)、啟動性好，主要應(yīng)用在航空、船舶、鐵路等交通運(yùn)輸部門和固定式動力裝置中。燃?xì)廨啓C(jī)之所以得到高速發(fā)展，是因?yàn)槠渑c內(nèi)燃機(jī)及汽輪機(jī)相比，具有許多顯著的特點(diǎn)，總體歸納如表1 所示。

表1 燃?xì)廨啓C(jī)相對于內(nèi)燃機(jī)及汽輪機(jī)的優(yōu)勢

5 燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)用前景展望

5.1 燃?xì)廨啓C(jī)在各類移動設(shè)備中的應(yīng)用前景

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國對新技術(shù)的要求日益迫切。在航空領(lǐng)域，燃?xì)廨啓C(jī)已得到了廣泛應(yīng)用。航空燃?xì)廨啓C(jī)以高溫燃?xì)庾鳛楣β瘦敵鲂问剑瑸楹娇掌魈峁﹦恿碓矗渚哂畜w積小、重量輕的特點(diǎn)，而且所產(chǎn)生的推力幾乎和飛行速度無關(guān)（螺旋槳所產(chǎn)生的推力則隨速度的增加而減小），上述優(yōu)點(diǎn)對于航空領(lǐng)域具有決定性的意義。

目前，各類船舶可充分利用經(jīng)航空燃?xì)廨啓C(jī)改型而成的機(jī)組，以顯著降低研發(fā)成本。根據(jù)船舶長期的航行經(jīng)驗(yàn)來看，采用燃?xì)廨啓C(jī)具備諸多優(yōu)勢，其尺寸小、易于制造、可靠性高、維修簡單，輔機(jī)和控制集中，自動化程度高、運(yùn)行人員少、故設(shè)備費(fèi)、維修費(fèi)和人員費(fèi)都相對較低，可以顯著降低總運(yùn)行費(fèi)用。因此，許多國家很重視燃?xì)廨啓C(jī)在船舶上的應(yīng)用，希望其今后能產(chǎn)生革命性的影響。

在鐵路運(yùn)輸領(lǐng)域中，由于燃?xì)廨啓C(jī)車功率大，重量輕，可以增加列車的牽引量，并確保列車能以一定的速度運(yùn)行。作為熱力機(jī)車，燃?xì)廨啓C(jī)車的效率通常高于蒸汽機(jī)車，卻低于內(nèi)燃機(jī)車。但燃?xì)廨啓C(jī)車具備牽引量大的優(yōu)勢，因此其總運(yùn)輸成本僅略低于內(nèi)燃機(jī)車。

在發(fā)電領(lǐng)域中，燃?xì)廨啓C(jī)有著重大的意義。功率為200 MW 的燃?xì)廨啓C(jī)經(jīng)濟(jì)性比相同功率的汽輪機(jī)高5%～10%，而金屬消耗量幾乎減少50%，隨之而來的建設(shè)費(fèi)用，也比相同功率的汽輪機(jī)幾乎減少50%。

5.2 燃?xì)廨啓C(jī)現(xiàn)存主要技術(shù)問題

目前，燃?xì)廨啓C(jī)已得到了廣泛應(yīng)用，但仍需解決燃用固體燃料的問題。近年來，許多國家在相關(guān)領(lǐng)域開展了許多研究工作，制造了一些試驗(yàn)用和工業(yè)用的燃?xì)廨啓C(jī)，并取得了一些經(jīng)驗(yàn)，但是仍有許多問題亟待解決。

5.2.1 新材料問題

1）受高溫燃?xì)庾饔茫璨捎媚透邷夭牧现圃鞙u輪葉片，這必然會增加生產(chǎn)成本，若采用冷卻措施，又必然會增加機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性。

2）由于目前受到材料和冷卻技術(shù)的限制，不能采用溫度過高的燃?xì)狻Ｒ虼耍細(xì)廨啓C(jī)的熱效率通常低于內(nèi)燃機(jī)，經(jīng)濟(jì)性較差，燃油消耗率一般在270 g（/kW·h）以上。若用復(fù)合循環(huán)，熱效率固然可以大幅提高，但由此會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

3）較高的燃?xì)鉁囟葘Σ牧嫌懈g作用，會影響渦輪的使用壽命。

雖然由于高溫材料暫時(shí)缺乏，但隨著冶金工業(yè)的發(fā)展，高溫材料的問題將得到持續(xù)改善，而燃?xì)廨啓C(jī)高溫零件的冷卻問題也有望得到進(jìn)一步解決。

隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，上述問題依然有望得到解決[10]。燃?xì)廨啓C(jī)在各領(lǐng)域中的應(yīng)用將會日益廣泛，為國防工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)起到更重要的推動作用。

5.2.2 燃用固體燃料及采用循環(huán)類型的問題

目前在解決燃?xì)廨啓C(jī)燃用固體燃料的問題上，主要采用了以下方法：

1）可先使固體燃料氣化，將氣化產(chǎn)物作為燃料：

2）采用開式循環(huán)，在燃燒室中直接燃用粉狀固體燃料；

3）采用閉式循環(huán)（采用空氣鍋爐或核反應(yīng)堆，但不采用空氣冷卻器），在機(jī)組外部直接燃用固體燃料。

采用固體燃料氣化的方法具有較好的發(fā)展前景，但是必須解決大功率煤氣發(fā)生器的制造問題。此外，還可采用地下煤氣化的辦法，建造燃用地下煤氣的燃?xì)廨啓C(jī)電站。

采用開式循環(huán)，且直接燃用粉狀固體燃料所面臨的最大難題在于，需要在高溫燃?xì)庵星宄曳荩苑乐谷~片磨損、積污和腐蝕[11]。只有在除塵問題得到進(jìn)一步解決以后，才能進(jìn)一步推動燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)的發(fā)展。

無論采用開式循環(huán)或閉式循環(huán)，均可有效解決燃用固體燃料的問題，但是其具有如前文所述的一些缺點(diǎn)。在上述燃用固體燃料的方案中，固體燃料氣化的發(fā)展前景為最好。

5.2.3 制造問題

在燃?xì)廨啓C(jī)的制造方面，提高葉片的工作溫度是刻不容緩的問題。如果能將葉片的工作溫度進(jìn)一步提高，那么機(jī)組的效率可得到持續(xù)提升，重量相應(yīng)減少，單位功率的成本將大幅降低。所以制造耐高溫的葉片材料，以及采用冷卻方案并保持零件在高溫下的強(qiáng)度，是目前最主要的研究方向[12]。

5.2.4 燃?xì)? 蒸汽聯(lián)合循環(huán)及其應(yīng)用

將燃?xì)廨啓C(jī)和汽輪機(jī)聯(lián)合起來構(gòu)成的燃?xì)? 蒸汽聯(lián)合循環(huán)具有較高的熱經(jīng)濟(jì)性。燃?xì)? 蒸汽聯(lián)合循環(huán)的方案較為豐富,例如可將燃?xì)廨啓C(jī)排氣（溫度約300～400 ℃）引入蒸汽鍋爐。目前，在該領(lǐng)域已取得了一定的研究成果。

6 結(jié)語

燃?xì)廨啓C(jī)作為一類技術(shù)特點(diǎn)較為突出的動力裝置，其在各類移動設(shè)備中均有望得到應(yīng)用。目前，燃?xì)廨啓C(jī)在航空、艦船動力及發(fā)電領(lǐng)域均得到了廣泛應(yīng)用，但在鐵路運(yùn)輸及汽車等領(lǐng)域的應(yīng)用相對較少。隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展與完善，燃?xì)廨啓C(jī)還會有著更加廣闊的應(yīng)用前景。