14 气体动力循环14.1 燃气轮机装置与定压加热循环燃气轮机装置是以燃气为工质的热动力装置，最简单的燃气轮机装置示意图如图14-1所示，由压气机、燃烧室和燃气轮机三个基本部分组成。
在燃气轮机循环中，空气不断地被压气机吸入，经压缩升压后，送入燃烧室；压缩空气在燃烧室中和供入的燃料在定压下燃烧，形成高温燃气；高温燃气与来自燃烧室夹层通道中的压缩空气混合，使混合气体的温度降到燃气轮机叶片所能承受的温度范围后，进入燃气轮机的喷管；燃气在喷管中膨胀加速，形成高速气流，冲击叶轮对外输出功量；做功后的废气排入环境。
燃气轮机做出的功量除一部分带动压气机外，其余部分（循环净功）对外输出。
显然，上述燃气轮机循环是一个不可逆的开式循环，而且循环中工质的成分、质量都有变化。
为了便于分析，需要把实际循环作理想化的假设： ① 燃烧室中喷入的燃料质量忽略不计；② 忽略阻力的影响，燃烧过程压力变化不大，可以把燃料燃烧的化学过程假定为工质从高温热源吸收热量的定压吸热过程；③ 燃气轮机排出的废气压力和压气机吸入的气体压力都非常接近大气压力，可以把废气的排放假定为 工质向冷源放热后，再返回到压气机的定压放热过程；④ 工质在压气机和燃气轮机中向外散热很少，可以理想化为可逆绝热过程，即定熵过程；⑤ 工质为理想气体，比热容为定值。
通过上述假定，燃气轮机循环就被简化为定量工质完成的可逆的封闭循环。
该循环由定熵压缩过程（1-2）、定压加热过程（2-3）、定熵膨胀过程（3-4）和定压放热过程（4-1）四个可逆过程组成，称为燃气轮机装置的定压加热理想循环，又称布雷顿循环，其p -v 图和T -s 图如图14-2所示。
对组成布雷顿循环的各过程进行能量分析计算，可以得出其热效率如下： 吸热量（2-3）：()2323T T c h h q p H -=-=放热量（4-1）：()1414T T c h h q p L -=-=按照循环热效率的定义，可得：()()23142314111T T T T T T c T T c q q p p HL t ---=---=-=η（14-1）由于1-2以及3-4是定熵过程，并且23p p =,14p p =,可得，κκκκπ111214234312--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=--==p p T T T T T T T T把上式代入式（14-1），可得，κκπη111--=t （14-2）从这里可以看出，燃气轮机装置的定压加热理想循环的热效率完全取决于参数12p p =π，这一参数定义为循环增压比，并随着π的增大而增大。
