高考申論題
114年
[輪機技術] 渦輪機
第 一 題
一、請繪出開放循環式燃氣渦輪機基本元件的配置系統圖。以英文標示其各基本元件，並說明其作動的情形。（20 分）
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
本題考查開放循環燃氣渦輪機（布雷登循環）的基礎硬體架構與熱力過程。解題時應先在腦中勾勒出「壓縮機→燃燒室→渦輪機」的三大元件圖並以同軸連接，接著嚴格依照狀態點（1→2→3→4）順序，結合熱力學過程（壓縮、等壓加熱、膨脹作功）來說明流體在各元件中的作動情形。
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【破題】 開放循環式燃氣渦輪機（Open-cycle Gas Turbine）主要以布雷登循環（Brayton Cycle）為基礎，透過三大核心元件進行空氣壓縮、燃料燃燒加熱及氣體膨脹作功，實現熱能至機械能的轉換。 【論述】
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開放循環燃氣渦輪機
💡 利用布雷登循環，經壓縮、等壓加熱、膨脹作功之熱機系統。
🔗 燃氣渦輪機作動程序
- 1 絕熱壓縮 — 空氣進入壓縮機，消耗軸功提升壓溫。
- 2 等壓加熱 — 燃料於燃燒室燃燒，增加氣體焓值。
- 3 絕熱膨脹 — 高溫氣體推動渦輪，輸出機械淨功。
- 4 大氣排放 — 廢氣直接排出，不再回到系統循環。
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🔄 延伸學習：延伸學習：實際循環中需考慮壓縮機與渦輪的等熵效率。
