設備簡介：

一套完整的噴氣推進實驗系統，按照航空標準設計、制造真實的航空燃氣輪機發動機，具有別的穩定性，設備可使用多種類型的汽油、煤油或柴油混合燃料，并且無需預熱，整套設備一鍵式電控啟動，整合美國NI數據采集系統，計算機全程監測采集實驗數據，極其適用于航天航空燃氣輪機中熱力學相關的入門和深入知識的學習，以及燃氣輪機運行原理的教學授課研究。

燃氣輪機主體結構及傳感器分布

概  述

? 配置齊全的教學用噴氣推進動力系統燃氣輪機動力系統 

? 適用于綜合性大學、技術學院、軍事學院和中等職業學校的教學及培訓 

? 按照航空標準設計、制造的燃氣輪機發動機  

? 集成的測試單元，無需進行任何調整  

? 溫度和壓力的參數值直接由顯示儀表實時顯示在主控制臺上 

? MiniLab?所配置的發動機有別的穩定性和可靠性  

? 完全儀表化的用戶控制面板，OneTouch?自動啟動功能是其一大特色 

? 通過USB線，連接DigiDAQ?數據采集系統 

? 用戶可定制實時數據計算機顯示界面 

? 設計滿足ABET 4 與 ABET 6 標準 

? 即到即用，無需再增加或購置其它設備 

? 配有整套用戶操作手冊、主要運行指令列表與安全手冊 

? 為終用戶提供符合要求的質量保證 

? 設備全部在美國設計與加工制造 

用途及特點

燃氣輪機動力系統是一套完整的， 用于工程、 技術及軍事院校教學與科研的微型實驗室系統。 其燃氣發動機是所有主流燃氣輪機類型的典型代表， 可直接用于演示教科書中的空氣當量布雷頓循環及燃氣輪機循環。此外，學生還能將流體力學、熱力學、燃燒和燃氣輪機循環等理論知識應用于實際的發動機操作過程當中。基于使用 MiniLab?所獲得的知識及經驗可直接應用于航空、航海渦輪推進及工業燃氣透平的實際操作中。 SR-30發動機由美國燃機公司（TTL）設計制造，是MiniLab?的部件，包括離心式壓氣機、環形回流燃燒室、軸流式透平等。SR-30基本發動機循環流程如下：周圍空氣通過喇叭型進氣道進入發動機，經過壓縮、擴散后進入燃燒室。在引擎尾部均勻分布著6個霧化噴油嘴，噴嘴噴出的燃料與附近的空氣混合，啟動時由點火器引燃，然后便開始自維持燃燒。 加熱后的燃燒氣體膨脹并通過導葉環加速帶動透平旋轉。 由于透平動葉與壓氣機動葉是同軸的，從而也帶動了壓氣機旋轉。燃氣經過透平之后到達尾噴管，尾噴管是一個典型的漸縮噴管，燃氣在噴管內加速膨脹，對引擎產生推力。后，燃燒尾氣返回周圍空氣中，從而完成熱力學循環。 為了保證設備的安全和性能， 該款設備都是下訂單后再生產， 并且絕不使用任何二手的軍用或剩余部件。所有部件均屬內部生產，采用電子控制真空熔模鑄造，使每個部件內部無空隙和雜質，符合規格要求。計算機數控加工中心程度保證了加工零件的。每款組件材料的選擇都會從其機械特性， 耐用性和使用壽命這三個因素進行考慮， 從而選出的原料。 燃燒室部件和導葉環均使用Inconel  718合金鑄造， 透平葉輪使用CMR247超級合金鑄造。發動機所有用料均可追溯來源，適用于燃氣輪機發電，并被證實符合預期要求。裝配好的整機會經過嚴格的測試及檢測。 由于SR-30是由TTL專門設計制造用于MiniLab?  燃氣輪機動力系統的組件，因此，在裝入MiniLab? 燃氣輪機動力系統的過程中不會出現任何棘手的改動。 

MiniLab?所有組件均封裝在一個堅固的鋼制機殼中， 并在底部裝有腳輪， 方便移動和存放，無需對其結構進行調整，或增配其它組件。SR-30發動機安全地安裝在機艙內部，其外部由透明的聚碳酸酯材料制成的外殼包住，使用戶能清晰明了的觀察整個燃機運行的過程。所有發動機附件，包括燃料油系統和潤滑油系統，均位于機體后方，不需要專門的發動機附件驅動， 這樣在進行熱力學與性能分析時消除了非本質需要考慮的發動機負載因素。 安全可靠的空氣啟動方式提供穩定和容易的發動機操作， 從而不需要附加的電子啟動器、 復雜的耦合、笨重的電纜、高安培數電流或輔助電池。所有燃料霧化過程都在燃料控制單元內部和其臨近的燃料噴嘴中 完成， 無需任何其它類型的氣態燃料用于啟動， 可使用多種類型的煤油或柴油混合燃料，并且無需預熱或軟化。 便捷的“一鍵”控制系統是MiniLab?的一大特色， 控制系統安裝在操作面板液晶屏幕下的自動啟動控制箱中， 控制箱由一個專用的可編程控制器和一個專門設計的控制板及自帶電源組成，所有采集到的信號終都進入這個控制箱。系統經過對不同信號的處理，發出不同的指令：維持當前運行、改變運行狀態或緊急停機。系統參數在發動機運行的所有階段都由電子發動機控制單元進行監測， 任何在安全方面的超限將會使發動機自動停機， 始終連續監測著燃料液位和潤滑油液位， 這樣就避免了由于沒油干轉而損壞油泵的可能性。 發動機的速度是完全可控的， 一塊液晶顯示屏將給操作員顯示任何系統故障， 總運行時間和循環次數將被記錄下來。 幾乎所有對引擎的操作都可以僅通過按鍵或調節來完成， 一個明確標示的緊急停機鍵，可以安全地讓機組停止運行。

工業級的傳感器測量所有發動機站的參數以及整個系統的變量， 并實時顯示在與之相連的計算機上。 發動機的直接推力通過使用安裝在立式止推軸承設備上的、 已校準的測力傳感器測量，消除了具有苛刻校準要求的線性支撐所固有的問題。系統集成了一套基于USB連接的數字數據采集系統，并且已經標定。通過用戶定制的軟件可自定義數據顯示界面，無需另行編程，采集數據可以存儲下來以便后續分析使用。配置的傳感器可實時測量流量，推力和壓力比，其計算結果可與測量結果進行比較分析。 我方可依據特定教學及科研要求，提供設計、技術及制造等方面的信息和規格等材料；應教學及培訓需求，可提供真實發動機部件及系統部件。此外，我方作為原設備生產商，可提供全套系統零部件。整套MiniLab? 系統，包括SR-30發動機可享受兩年質保，也提供必要的附加服務、技術支持和現場操作培訓（需額外付費）。 配備全面系統的用戶操作手冊， 主要運行指令列表可以讓用戶快速掌握MiniLab?燃氣動力系統操作，安全指令給出了所有運行操作規范。 

實驗內容

實驗與研究內容包括：科學、工程、熱力學及環境等方面的研究。由于在設備的各部位均配置有傳感器，因此，不僅可在MiniLab?進行物理及化學等相關實驗，而且也可供研究生階段學生進行科研實驗。 標準的工程熱力學與流體機械課程教材中的舉例可在MiniLab?上得到實證，學生可通過實際操作，認識課本理論的限制性及實驗技術中多種變化因素。除教學用外， MiniLab?還是熟悉航空、 軍用燃氣輪機及噴氣發動機操作等相關培訓的實驗設備。  

燃氣輪機相關計算實例

可用測量得到的壓氣機進口溫度、壓力，透平進口溫度、壓力，透平排氣溫度、壓力，燃料流量，入口和出口面積，進行相關計算，包括： 

? 壓氣機分析-壓氣機壓比計算，壓氣機能耗，旋轉速度及壓氣效率 

? 透平分析-總功率與輸出功率，膨脹比和透平效率 

? 循環/布雷頓類型循環（等壓循環）分析-質量流量，入口與出口速度，測量點溫度與壓力，燃燒與熱效率，某種燃料消耗與產生的能量/推力 

? 燃燒分析-過量空氣和燃料空氣比率系數 

? 基本分析-霧化和噴嘴性能與效率 

主要技術參數及配置

體積：

40 x 42 x 62 英寸 (102 cm x 107 cm x 158 cm) (不帶包裝) 

48 x 54 x 70 英寸 (122 cm x 137 cm x 178 cm) (帶包裝) 

重量： 

460 磅 (208 kg) (不帶包裝) 

614 磅 (276 kg) (帶包裝) 

配置: 

數字量： 高速數據采集系統 

可用戶定制數據輸出的數據采集軟件 

筆記本電腦，用于進行實時數據顯示(Windows XP系統) 

DigiDAQ 數據采集系統 （通過USB線與計算機相連） 

20 路模擬量輸入- 16 路數字量輸入輸出- 4 路脈沖量輸入 

傳感器（預裝且經過校準） 

? 壓氣機入口溫度、壓力(T1/P1) 

? 壓氣機出口溫度、壓力(T02/P02) 

? 透平級入口溫度、壓力(T03/P3) 

? 透平級出口溫度、壓力(T04/P04) 

? 推力噴嘴溫度、壓力(T05/P05) 

? 燃料流量 

? 推力 

? 發電機轉速(RPM) 

數字與模擬顯示：在操作員面板上顯示的 

? 透平入口溫度數字顯示(TIT) 

? 排氣溫度數字顯示(EGT) 

? 發電機轉速數字顯示(RPM) 

? 潤滑油壓模擬指示 

? 發電機壓力模擬指示 

? 啟動空氣壓力指示 

操作面板上的控制鍵： 

主控開關：    采用鑰匙開關-保證設備安全使用和控制 

綠色啟動按鈕：按壓式-激發發動機啟動流程，多功能按鈕 

紅色停止按鈕：按壓式-激發發動機停機流程，多功能按鈕 

T字把手功率控制桿-控制發電機轉速 

集成的LCD顯示-實時顯示系統狀態 

運行條件/限制： 

設計推力：40 磅 (178 N) 

核準燃料：    航空 A, A-1, B; JP-4, 5, 8;  

煤油，柴油，燃料油 #1 or #2 

排氣溫度：    1328? F (720? C) 

質量流量:     1.1磅/s (0.5 kg/s) 

點火系統：    氣隙，電容高壓放電型密封點火線圈與火花塞 

壓縮機類型：  單級離心式（離心壓氣機） 

透平類型：    單級軸流透平 

設計轉速: 87000RPM  

發電機安放方式：允許由承載單元獲得徑直推力的軸尖軸承支撐 

發動機壓縮比： 3.4  

發動機壓力比： 30.0 

專用燃料消耗量：1.2L/H 

核準潤滑油：   MIL-PRF-23699F-STD 

發動機直徑：   6.8英寸（17cm） 

發動機長度:    10.8 英寸 (27 cm) 

運行要求： 

安裝于普通實驗室或教室 

電源:     120V單相 60Hz（根據要求可提供220V機型） 

壓縮空氣： 典型的120PSI工廠壓縮空氣  

購買說明

? 由整套燃氣輪機動力系統構成的發動機，專為工程教學而設計生產 

? 發動機采用了離心式壓氣機、環形回流燃燒室、軸流式透平 

? 發動機采用新生產的部件進行裝配 

? 所有部件均采用真空精密鑄造或精密數控機床加工 

? 所有耐高溫組件均采用17-4 ph不銹鋼、Inconel®718或CMR 247超級合金

制成 

? 發動機所有用料均可追溯來源并通過質量檢驗 

? 所有組件都安置在堅固的鋼制底盤上，底盤帶有可移動腳輪 

? 所有系統表層金屬均采用不銹鋼、 陽極氧化膜或涂料噴涂以增加耐用性和抗磨損性無需對系統進行調整或增添其它組件 

? 發動機安置于透明的防護罩內，從而可清晰明了的觀察整個運行過程 

? 用戶可手動控制整個運行過程 

? 用戶控制面板包括數字TIT, EGT,和 RPM顯示器、指示潤滑油壓力、發動機壓比和空氣壓力的模擬表、鑰匙主控開關、綠色啟動運行按鈕、紅色停止運行按鈕、T型把手功率操縱桿組成。  

? 系統配備已校準的變送器與熱電偶，可測量壓氣機入口、出口，透平級入

口、出口，推力噴嘴出口處的溫度與壓力，燃料流量、推力和發動機壓氣機/透平轉速。 

? 發動機推力由負載單元進行測量，并可直接顯示推力值。 

? 配備通過USB數據線連接的計算機數據采集系統，用戶可以定制采集軟件實現對模擬量、數字量和脈沖量信號的采集與記錄。 

? 全自動化發動機啟動裝置及運行監測系統，通過LCD顯示設備狀態、累計運行時間及循環次數 

? 針對教學及培訓用途，可提供典型發動機部件和技術數據，方便用戶選擇  

? 針對發動機和動力系統，生產商可確保其配件庫存充足，并隨時提供

技術支持服務  

? 提供一套全面的操作員手冊 

? 為所有運行工況提供主要操作指令表 

? 為所有運行工況提供安全操作指令 

? 提供兩年質保服務