1. 研究目的与意义（文献综述）

目前，大电网与分布式发电相结合被世界许多能源，电力专家公认为能够减少投资，降低能耗，提高电力系统可靠性的重要方式，而新型分布式发电技术的发展方向之一即为发电量为几十kw到几百kw的微型燃气轮机。

微型燃气轮机（microturbine）是指功率在数百千瓦及其以下的燃气轮机，功率范围在25kw——300kw之间，是目前最成熟、最有商业竞争力的分布式发电设备。它的基础技术特征是采用向心式透平和离心式压气机以及热力循环，微型燃气轮机发电技术将会引导”电源小型分散化“的技术革命，成为21世界能源技术的主流。微型燃气轮机发电机组由微型燃气轮机、发电机和数字电力控制器等部分组成，以天然气、甲烷、汽油、柴油等为燃料，具有高可靠、长寿命、低噪声、重量轻、体积小、低污染、多燃料、低油耗、可遥控、自诊断以及多台集成扩容等一系列优点。这些优点使得微型燃气轮机在分布式供电、热电联供和车辆混合动力方面的应用得到了迅猛发展。1998年末美capstone公司推出l台商业化的微型燃气装置，现在的商业化微型燃气轮机主要集中在美国、瑞典和英国。目前国际市场上的产品有honeywell(alliedsignal)公司的75kw产品，capstone公司的30kw和60kw产品，elliott公司的45kw和80kw产品，ingersoll rand公司有从30～250kw范围的几种微型燃气轮机，ge有75～350kw的产品，英国bowman公司有35~250kw范围的微型燃气轮机产品。其他公司如欧洲（volvo和abb）和日本（toyota，ihi和川崎）公司业已经开发和研制出微型燃气轮机产品，并开始进入国际市场。2003~2004年分布式发电所需发电机总数约为5万台每年，而到2010年，微型燃气轮机发电机组的销售额约100~150亿美元，可谓前景广阔。2002年，国家科学技术部863计划能源技术领域办公室将微型燃气轮机的研发立为国家“863”计划重大专项，2002年末，大连理工大学动力系涡轮机教研室与沈阳黎明航空发动机集团公司合作，研制开发了具有自主知识产权的微型燃气轮机发电机组wd095。微型燃气轮机的研制不仅能够满足我国未来经济发展和国防建设的需要，且有助予我国建立具有独立知识产权的燃气轮机工业。型燃气轮机的研发和应用是目前的重点研究课题。

笔者本次的任务是微型燃气轮机的设计分析，通过大学三年对于工程热力学，工程力学，工程材料学，机械设计，电站自动化等课程的学习和大四对于该课题的研究，对于微型燃气轮机的构造和技术有大致的了解，研究了微型燃气轮机关键部件和结构设计，在利用matlab等软件的基础上对微型燃气轮机的循环进行数值计算和分析。在毕业阶段进行微型燃气轮机的分析和设计，能让作者在已有的基础上对所学知识进行融会贯通，在燃气轮机设计方面更娴熟，也是对自己大学所学课程的进一步巩固，同时也能够对以后将要从事的工作有一个初步的了解，为步入工作岗位打下基础。比如对热电联合燃气轮机的设计，从查阅资料，到各部件的设计，再用autocad等制图软件将相关的部件绘制出来，用matlab对微型燃气轮机进行分析和计算，这些步骤结合在一起就是一个微型燃气轮机设计的整体过程，使作者彻底清除了这个过程中的每一个细节，也让作者认识到了燃气轮机行业的发展现状和未来发展趋势，同时可更深入地培养笔者对matlab和office办公软件的应用熟练程度，对文献的查阅和理解能力以及在设计过程中各方面的协调能力。

2. 研究的基本内容与方案

首先，查阅有关文献资料并作开题报告及文献摘要（阅读的文献量最少为15篇，其中近五年外文文献不少于3篇。）了解和学习外燃燃气轮机（EFGT）的诸多的优势，例如用于发电和其可以使用使用诸如生物质的可再生能源的潜力，在现代工业体系中，微型燃气轮机的各种用途。之后，会在老师的指导下，通过软件编程来计算和分析微型燃气轮机的循环过程，针对微型燃气轮机的功率要求设计微型燃气轮机的各个主要零部件，如增压机，涡轮，高温热交换器，燃烧室，主轴承等，并就材料的选择在老师的指导下查阅相关资料

最后，翻译英文文献（不少于5000汉字、2万英文印刷符），须附外文原文，译文要忠实于原文，表达清楚。独立自主的在规定时间内完成微型燃气轮机各部件的设计。利用matlab进行编程和计算相关的数据，撰写毕业设计论文（内容包括：封面、原创声明、任务书、开题报告、目录、中文摘要、英文摘要、绪论、正文（微型燃气轮机总体方案的设计、微型燃气轮机各部件的设计、翻译英文专业文献等）、结论（或结束语）、参考文献、附录（文献综述、专题小论文）、致谢共计不少于20000字）。

3. 研究计划与安排

完成任务的时间节点：

第1—3 周： 英文翻译，完成开题报告和文献综述。

第4—5周：微型燃气轮机总体方案的设计。

第6—10周：微型燃气轮机各部件的设计。

第11—12周：撰写毕业设计论文。

第 13 周：论文初稿交指导教师审阅，修改定稿，装订成册。

第 14 周：论文交评阅教师审阅。

第 15 周：论文整理并答辩。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 张文普,丰镇平. 微型燃气轮机环型燃烧室的设计研究. 中国电机工程学报, 2005, 25(5): 150-153.

[2] 邓清华,丰镇平. 微型燃气轮机向心透平导向器的流场分析与设计研究.西安交通大学学报. 2005, 39(9): 962-965.

[3] 余涛,童家鹏. 微型燃气轮机发电系统的建模与仿真.电力系统保护与控制, 2009, 37(3): 27-31, 45.