渦輪噴氣發動機的案例
使用ANSYS CFX為渦輪噴氣發動機設計產生更少噪聲的風扇
Usanin, Aviadvigatel Perm
翻譯：上海安世亞太
前言
由于針對有害排放物和噪聲水平具有嚴格的國際標準，設計和開發燃氣渦輪發動機的公司正面臨著艱巨的任務——制造具有高生態效率的發動機。為了滿足這些要求，需要對發動機內部發生的過程進行數值模擬，以深入了解發生的情況，并確定導致這種行為的因素。對于高旁路比的航空發動機，風扇級產生的聲噪聲是發動機總噪聲水平的主要貢獻者。
針對這些噪聲要求，我們使用ANSYS CFX計算流體力學(CFD)軟件來估算不同風扇級幾何的氣動和聲學效率。
圖1. 風扇級幾何模型
幾何模型
為了開發FEGV（風扇出口導葉）的幾何，將FEGV中表面非定常壓差的區域平均振幅作為轉子-定子聲源的主要來源。振幅由風扇級的三維非定常CFD計算獲得。參考文獻表明，使用該方法的計算結果與實驗數據具有良好一致性。
圖2. FEGV形狀
這種風扇是為一種先進的新型渦輪噴氣發動機設計的。將進口導葉（IGV）和風扇出口導葉（FEGV）按20%比例縮放，以縮小分析域的規模。結果域包含1個風扇葉片通道、2個FEGV通道和4個IGV通道。網格模型由大約150萬個節點組成。研究了四種不同幾何形狀的出口導葉。
選擇徑向設計（無傾角）作為初始幾何。具有20度和30度傾斜角的葉片分別被選作第二種和第三種幾何。具有沿著葉片高度的曲線軸的葉片選作第四種幾何類型。
結果分析
所有的CFD計算都是在ANSYS CFX(CFX-5.6)中進行的，因為該軟件解決方案對非定常流動有良好的效果。對風扇級進行了非定常CFD計算，計算結果表明：
葉片中表面的壓力與吸入面之間存在非定常壓差。然后對中表面的壓差進行傅里葉變換。
展開 干貨丨圖文動畫解析航空發動機的類型及原理
航空發動機原理——渦輪軸發動機
渦輪軸發動機的誕生:渦輪軸發動機首次正式試飛是在1951年12月。作為直升機的新型動力，兼有噴氣發動機和螺旋槳發動機特點的渦輪軸令直升機的發展更進一步。當時渦輪軸發動機還劃入渦輪螺槳發動機一類。隨著直升機的普及和其先進性能的體現，渦輪軸發動機逐漸被視為單獨的一種噴氣發動機。
在1950年時，透博梅卡(Turbomeca)公司研制成“阿都斯特-1”(Artouste-1)渦輪軸發動機。該發動機只有一級離心式葉輪壓氣機，有兩級渦輪的輸出軸，功率達到了206千瓦(280軸馬力)，成為世界上第一臺實用的直升機渦輪軸發動機。首先裝用這種發動機的是美國貝爾直升機公司生產的Bell47(編號為XH-13F)，1954年該機首飛。到了50年代中期，渦輪軸發動機開始為直升機設計者所大量采用。
渦輪軸發動機的原理：渦輪軸發動機與渦輪螺旋槳發動機相似，曾經被劃入同一分類。它們都由渦輪噴氣發動機演變而來，渦槳發動機驅動螺旋槳，渦輪軸發動機則驅動直升機的旋翼軸獲得升力和氣動控制力。當然渦輪軸發動機也有自己的特色：通常帶有自由渦輪，而其他形式的渦輪噴氣發動機一般沒有自由渦輪。
渦輪軸發動機具有渦輪噴氣發動機的大部分特點，也有著進氣道、壓氣機、燃燒室和尾噴管等基本組件。其特有的自由渦輪位于燃燒室后方，高能燃氣對自由渦輪作功，通過傳動軸、減速器等帶動直升機的旋翼旋轉，從而升空飛行。自由渦輪并不像其他渦輪那樣要帶動壓氣機，它專門用于輸出功率，類似于汽輪機。做功后排出的燃氣，經尾噴管噴出，能量已經不大，產生的推力很小，包含的推力大約僅占總推力的十分之一左右。因此，為了適應直升機機體結構的需要，渦輪軸發動機噴口可靈活安排，可以向上，向下或向兩側，而不一定要向后。
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迷你噴氣發動機
微型噴氣發動機是一種緊湊的高速推進裝置，其工作原理與全尺寸渦輪噴氣發動機基本相同。它吸入空氣，壓縮空氣，與燃料混合，然后點燃混合氣，產生高速廢氣，從而產生推力。微型噴氣發動機主要用于模型飛機、研究項目和教育演示，其設計精密，通常包含壓縮機、燃燒室、渦輪和排氣噴嘴等部件。盡管體積小巧，這些發動機卻能達到極高的轉速和溫度，使其成為小型噴氣推進技術的有力證明。
提高CFD工作流程的生產率與富達比達頓API-第三部分
全工作流:從設計到模擬
KJ66 微型渦輪噴氣發動機
CH66微型渦輪噴氣發動機的全CFD工作流程實現了自動化,具有高質量的旋轉部件結構網格,非旋轉和骯臟幾何結構的非結構網格。 正如下圖所示,整個模擬,包括單耦合或雙向耦合的渦輪噴氣發動機燃燒建模,都是在保真DBS平臺上進行的。
如果您希望在CFD工作流或整個工作流中自動化重復任務,那么富達比達頓API是正確的選擇。通過將其集成到您的工作流中,您可以消除手動流程并控制您的任務。我們鼓勵您在今天嘗試富達皮頓API,以體驗其對CFD工作流生產率的變革影響。
自動控制技術在飛行器動力系統中的應用
按具體結構的不同，空氣噴氣發動機又可分為渦輪噴氣發動機、渦輪風扇發動機、渦輪螺槳發動機、渦輪槳扇發動機、渦輪軸發動機和沖壓噴氣發動機等類型。
(4)、火箭發動機不依賴于空氣而工作，完全依靠自身攜帶的氧化劑和燃料產生高溫、高壓氣體，因此可以在高空和大氣層外使用。若按形成噴氣流動能的能源的不同，火箭發動機又可分為化學火箭發動機和非化學火箭發動機。
(5)、組合發動機是指兩種或兩種以上不同類型發動機的組合，包括空氣噴氣發動機之間的組合，以及空氣噴氣發動機與火箭發動機之間的組合等。
2、活塞式發動機與渦輪噴氣發動機的異同【1】： 活塞式發動機：
發動機是熱機但本身不能產生推力，只能從軸上輸出功率帶動螺旋槳，由螺旋槳產生推力，所以螺旋槳稱為推進器。熱機叫螺旋槳稱為活塞式動力裝置。發動機工作時，空氣是間斷進入氣缸，氣體和壓縮、燃燒和膨脹過程發生在通一缸內，只有一個行程對外做功。必須采用笨重的氣缸。
渦輪噴氣發動機： 即使熱機又是推進器。
在一定的飛行速度范圍內，隨著飛行速度的增加，其產生的推力增加。燃氣輪機工作時，有更大的功率輸出。適于高速飛行。燃氣式結構輕巧。較活塞式經濟性差。
目前普遍認為，發動機推重比和燃油消耗率是衡量航空噴氣渦輪發動機技術水平和工作能力的綜合性指標。
3、發動機發展方向和自動控制的應用
航空發動機的技術發展水平是一個國家科技、軍事實力和綜合國力的重要標志。世界各國都重視航空發動機的研制，美國在世界航空發動機技術方面處于領先地位。
從1988年開始實施的綜合高性能渦輪發動機技術（IHPTET）計劃是迄今為止世界上范圍最廣、創新度最高、規模最大、影響力最強、投資最多的發動機技術預研計劃。
展開 噴氣客機渦輪風扇發動機的振動診斷與改進
摘要
通過動態分析和現場測試對一噴氣客機的發動機振動作出診斷，發現渦輪葉輪的變柔導致極轉動慣量顯著下降，因而改變發動機的動態特性，使其臨界轉速接近飛機的巡航轉速，產生不應有的振動和噪聲。文章提出了具體改進方案，已為研制單位采用。
0. 引言
1993年美國某飛機制造公司精心研制出一架小型噴氣客機的樣機，當樣機以巡航速度試飛時，即發現機身尾部的渦輪風扇發動機有劇烈的振動，且振動通過機身傳到客艙引起噪聲水平明顯上升。該公司對這一現象始料未及，迫切要求咨詢專家提供處理方案。美國弗吉尼亞大學E.J.Gunter博士與作者經仔細研究發現，因過高估計發動機渦輪葉輪的剛性，設計師們誤以為發動機各階臨界轉速已遠離飛機的巡航轉速，而實際上發動機的一個或幾個臨界轉速十分接近巡航轉速，故產生激烈的振動，傳到客艙后引起噪聲上升。
本文通過動態分析結合現場測試，對發動機的振動作出診斷，并提出具體改進方案。
（提到E.J.Gunter博士，大家是不是有些熟悉或者很熟悉了呢？ 弗吉尼亞大學Gunter教授在旋轉機械行業頗有建樹，在轉子動力學領域造詣很深，并且他與軸承-轉子動力學專業軟件DyRoBeS的開發者陳文政博士兩人志趣相投，關系甚好~~~）
1.
展開 案例解析|航空發動機笛卡爾網格生成
幾何背景
航空發動機（aero-engine）是一種高度復雜和精密的熱力機械，作為飛機的心臟，不僅是飛機飛行的動力，也是促進航空事業發展的重要推動力，人類航空史上的每一次重要變革都與航空發動機的技術進步密不可分。
經過百余年的發展，航空發動機已經發展成為可靠性極高的成熟產品，正在使用的航空發動機包括渦輪噴氣/渦輪風扇發動機、渦輪軸/渦輪螺旋槳發動機、沖壓式發動機和活塞式發動機等多種類型，不僅作為各種用途的軍民用飛機、無人機和巡航導彈動力，而且利用航空發動機派生發展的燃氣輪機還被廣泛用于地面發電、船用動力、移動電站、天然氣和石油管線泵站等領域。
其中渦輪風扇發動機（Turbofan Engine），亦稱渦扇發動機或者內外函噴氣發動機。是一種燃氣渦輪式航空發動機，主要特點是其首級扇葉的面積大過渦輪噴氣發動機的首級扇葉很多，部分空氣經過的渦輪噴氣發動機稱為內涵道，經由內含的渦輪驅動首級增壓扇葉推動空氣經過的外側部分稱為外涵道，增壓扇葉同時具有螺旋槳和壓縮空氣的用途的作用，能將部分吸入的空氣通過噴氣發動機的外圍提供直接推力，內外涵共同產生推力。可同時具有渦輪螺旋槳與渦輪噴氣推進發動機的雙重推力供給。
展開 16張動圖講解航空發動機分類及原理，這次終于明白了！
02 渦噴/渦扇發動機
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20世紀30年代后期到20世紀40年代初，噴氣發動機在英國和德國的誕生，開創了噴氣推進新時代和航空事業的新紀元。現代渦輪噴氣發動機的結構由進氣道、壓氣機、燃燒室、渦輪和尾噴管組成，戰斗機的渦輪和尾噴管間還有加力燃燒室。
渦輪噴氣發動機仍屬于熱機的一種，就必須遵循熱機的做功原則：在高壓下輸入能量，低壓下釋放能量。噴氣式發動機和活塞式發動機都需要有進氣、加壓、燃燒和排氣這四個階段。
不同的是，在活塞式發動機中這四個階段是分時依次進行的，但在噴氣發動機中則是連續進行的，氣體依次流經噴氣發動機的各個部分，就對應著活塞式發動機的四個工作位置。
空氣首先進入的是發動機的進氣道，當飛機飛行時，可以看作氣流以飛行速度流向發動機，由于飛機飛行的速度是變化的，而壓氣機適應的來流速度是有一定的范圍的，因而進氣道的功能就是通過可調管道，將來流調整為合適的速度。
進氣道后的壓氣機是專門用來提高氣流壓力的，空氣流過壓氣機時，壓氣機工作葉片對氣流做功，使氣流的壓力，溫度升高。在亞音速時，壓氣機是氣流增壓的主要部件。
從燃燒室流出的高溫高壓燃氣，流過同壓氣機裝在同一條軸上的渦輪。燃氣的部分內能在渦輪中膨脹轉化為機械能，帶動壓氣機旋轉，在渦輪噴氣發動機中，氣流在渦輪中膨脹所做的功正好等于壓氣機壓縮空氣所消耗的功以及傳動附件克服摩擦所需的功。
經過燃燒后，渦輪前的燃氣能量大大增加，因而在渦輪中的膨脹比遠小于壓氣機中的壓縮比，渦輪出口處的壓力和溫度都比壓氣機進口高很多，發動機的推力就是這一部分燃氣的能量而來的。
展開 全面解析各種航空發動機
▲星型發動機示意圖，在其他更先進的航空發動機出現之前，大型飛機的發動機常采用星型設計。
▲星型發動機屬于活塞式發動機的一種，早在1903年，星型發動機就用在了飛機上
▲渦輪噴氣發動機簡稱渦噴發動機，其歷史也很悠久，1937年，世界上第一個渦輪噴氣發動機就開始運行了
▲從大的方面看，渦噴發動機由5個結構組成
空氣從進氣道進入發動機后，首先被高速運轉的壓氣機壓縮，產生高壓致密空氣以提供大量氧氣，燃燒室噴油燃燒，向后沖擊渦輪機，而渦輪機又帶動前面的的壓氣機，燃氣流從噴口噴出產生推力。
▲渦輪風扇發動機簡稱渦扇發動機
很容易就能發現，渦扇發動機和渦噴發動機兩者之間的區別。渦噴只有一個空氣通道，專業上叫做“涵道”，而渦扇發動機卻有兩個空氣通道。也就是說，渦噴發動機是單涵道發動機，而渦扇是雙涵道發動機。
▲發動機在運轉時，外涵道與內涵道空氣流量的比值叫做涵道比
規律是，涵道比越大越省油，經濟性越好，高涵道比的發動機在亞音速時有非常好的能效，所以它廣泛地運用于客機、運輸機等。
展開 【6/5更新】航空發動機為何被發達國家壟斷？一文帶你看懂背后的世界格局
星型活塞式發動機
早期飛機多采用氣冷方式給發動機降溫，說白了就是直接給氣缸吹風，星形布置的氣缸正好可以使每個氣缸均勻散熱。
星型發動機示意圖
星型發動機及螺旋槳
星形發動機自1903年就被使用在飛機上。
星形發動機有一個缺陷，就是氣缸越多，功率越大，直徑就越大，因此飛機只能越粗……這意味著阻力變大。于是后來出現了直列式發動機和V型發動機。
這是個大功率星型發動機的例子。嗯，非常非常
直列發動機原理示意圖
直列式發動機
直列式發動機與今天的汽車發動機基本一致，氣缸站成一排，縱向安裝在機頭時，明顯比星形發動機纖細不少。但直列式也有缺點，氣缸越多，發動機越長，如果想和星形一樣使用7缸，9缸，那長度簡直不可理喻。于是緊湊的V型發動機出現了，讓氣缸站成兩排。
這種纖細美觀的機頭只有直列發動機或V型發動機才能實現。
V型發動機
正面看，V型發動機氣缸排列成字母V形狀
于是V形發動機在長度增加不多的情況下，氣缸數可以成倍增加。
水平對置發動機
把V型的夾角變成180度，還可以做成水平對置發動機。
水平對置發動機氣缸排列，水平對置發動機具有扭力大震動小的特點，現金很多活塞式發動機的固定翼飛機和直升機在使用這種形式的發動機。
西銳SR20飛機和羅賓遜R22直升機是常見的空中游覽機型，均使用水平對置活塞發動機，經濟可靠。
噴氣式發動機系列
渦輪噴氣式發動機
渦輪噴氣式發動機是使用燃氣爆燃膨脹后，直接向后噴出做功的一種發動機。
渦輪噴氣發動機示意圖，渦輪噴氣發動機簡稱渦噴發動機，其歷史也很悠久。
1937年，世界上第一個渦輪噴氣發動機就開始運行了。
展開 航空燃氣輪機總體結構設計與動力學分析（一）
書中一開始的章節為概述，講述了航空發動機從活塞-螺旋槳式發展到渦輪噴氣式的歷史過程。燃氣渦輪噴氣式發動機的替代登場，無外乎兩個主要因素：1、活塞式發動機的功率與質量的限制；2、螺旋槳葉的葉尖處其線速度超過聲速時生氣流分離，導致整個槳葉發生震顫，槳葉效率大幅降低，從原理上無法再提高飛行器速度，使之無法超過聲速。
因此催生除了燃機渦輪發動機的誕生，戰爭是科技的催化劑，在第二次世界大戰中，空軍在戰爭中發揮著劃時代的作用，這也直接導致了飛行器的大發展。在二戰結束后，美蘇之間的冷戰又是將航空工業技術推向了新的高潮，同時巨大的民用市場也推動著民用飛行器動力的前進。
目前航空燃氣渦輪發動機有5種類型，分別為1、渦輪噴氣發動機；2、渦輪風扇發動機；3、渦輪螺旋槳發動機（渦槳發動機）；4、渦輪軸發動機；5、螺槳風扇發動機（槳扇發動機）等。這五款發動機的差別這里就不做贅述。
由壓氣機、燃燒室和渦輪組成的叫做核心機也可稱為燃氣發生器。在單指核心機時，也可以理解為，范圍僅限于高壓壓氣機、燃燒室、和高壓渦輪，可以看出如果設計制造出一款先進的核心機，那么再配上低壓部分即可派生出很多型號發動機，因此核心機也是各國設計的重中之重。
下面分別就三大部件展開：壓氣機
壓氣機的增壓比對于提高發動機熱效率是一個關鍵因素，目前大型商用飛機發動機如通用GE90，總增壓比達到了40。提高增壓比會受到材料本身的嚴重制約，隨著增壓比的提高，T3溫度（壓氣機出口溫度）逐漸升高，導致材料由鎳基合金轉向鈦合金甚至高溫合金。
另外葉尖與機匣的封嚴問題也日益凸顯，通用公司設計的靜子葉片端部安裝有蜂窩結構的封嚴內環，配合篦齒能夠滿足極佳的封嚴效果。
展開 
吸氣式高超聲速飛行器設計中的一些概念研究
現今廣泛使用的飛機通常采用的是渦輪/渦扇噴氣式發動機[20]，這種發動機在馬赫數達到3以上后，比沖會明顯降低，一般這種發動機可以達到的最大速度都低于馬赫數4。早期的飛行器要求的馬赫數都比較低，因此在選擇推力裝置時只需采用渦輪噴氣發動機就可以滿足需要。而在馬赫數大于3以后，由于進氣溫度提高很大，渦輪噴氣發動機效率變差，這時就需要采用效率更高的發動機。隨著科技的不斷進步，當前正在使用中的各類飛行器的飛行速度以及飛行范圍已經不再滿足人們的需求，這就需要有更高速度的飛行器，也就是高超聲速飛行器的出現。然而，為了實現高超聲速飛行，首先必須要考慮的就是選擇合適的推進系統。在這之前研制出的火箭發動機已經能夠使飛行器達到高超聲速，但是，由于在大氣層內，以火箭發動機為動力實現高超聲速飛行必須攜帶全部的氧化劑與燃料混合燃燒，這樣就會大大增加推進系統和飛行器的質量，進而導致推進性能降低。盡管三組元燃燒[11]、塞式噴管[12]等技術不斷地用于性能改進，但火箭發動機的性能已經接近上限，改進空間不大。因此，這就需要研制一種更新型的推進系統以保證可持續高超聲速飛行（尤其是大氣層內），于是高超聲速吸氣式沖壓發動機應運而生。在更高的速度范圍內一般采用的是沖壓發動機和超燃沖壓發動機[9,10]。經過多年的研究和嘗試人們發現，通常在馬赫數為3～6之間時采用沖壓發動機可以得到比較高的比沖；而在馬赫數為6～14或以上時采用超燃沖壓發動機會比使用沖壓發動機時更有效率。與火箭發動機相比，超燃沖壓發動機具備了許多優點，這種高超聲速吸氣式發動機[13]可以直接利用空氣中的氧，因此不需要攜帶氧化劑，這樣就減少了飛行重量，大大降低了飛行成本。
沖壓式噴氣發動機在飛行過程中靠吸入空氣來完成工作。這種吸氣式發動機是通過對吸入的氣流進行壓縮，加熱后把燃燒時產生的熱能轉化成為有用功。
展開 航空發動機渦輪葉片鑄造工藝，這才是頂級的機械制造！
其作用是：減小葉尖由葉盆向葉背的漏氣，降低二次損失，提高渦輪效率；相鄰葉片的葉冠之間的摩擦可以吸收震動能量，起到減振作用；同一級轉子葉片的葉冠相互抵緊，可增強葉片的剛性，提高其抗振強度；帶冠葉片可以采用對氣動性更為有利的薄葉型。目前，常用的葉冠形狀主要為平行四邊形和鋸齒形葉冠。
02 渦輪葉片加工制造
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葉片是一類典型的自由曲面零件，加工這類零件時都有一個特點：薄，加工時易變形，并且材質通常為不銹鋼、蒙乃爾合金、INCONEL、鈦和鎳為基礎的難加工合金材料，更增添了加工的困難度，同時對加工工藝與加工用的刀具提出了更高的要求。
在葉片的加工中，葉片加工難點有以下3個方面：銑工藝圍帶處，葉根的加工，銑拉筋孔。
再看看國外某工廠鑄造工藝制造航空發動機的渦輪葉片全過程。
▲首先將瓷土通過粉碎機打碎，制作渦輪葉片的內芯。
▲工作人員正在將塑形后的瓷土模型逐個檢查修形，做好的瓷土模型將燒結成熔融石英陶瓷芯。
渦輪噴氣式發動機需要中空的渦輪葉片，只有高質量的陶瓷芯是失蠟法鑄造的最好內芯材料，它能夠在澆鑄金屬時依然能夠保持穩定，在鑄件冷卻后有能通過化學工藝輕易溶解，在葉片中留下所需要的空氣通道。
▲已經包裹了陶瓷芯的蜂蠟葉片
▲將葉片進行最后加工，這樣熔融金屬就可以將空腔充滿，不會造成鑄造砂眼。
▲機械手在陶土液中旋轉，使其均勻包裹住模型的任何部位，這樣才能算合格。
▲機械手將模型加入特殊風箱中，在外表噴淋瓷土，形成厚實的外殼。
展開 原來飛機是怎么飛的！
滾轉是副翼控制的
俯仰是升降舵控制的
偏航是方向舵控制的
飛機前進的動力則來自航空發動機，而且根據飛機種類的不同，發動機也大相徑庭：
渦輪風扇發動機：大型運輸機的動力源。渦扇氣路有兩條，外邊的提供 70-80％ 的推力，里邊的則提供 20-30％。
渦輪噴氣發動機：噴氣就靠噴來推動了。
渦輪螺旋槳發動機。
這是活塞發動機。
直升機是比較特殊的一種，靠頭上的槳葉(螺旋槳)旋轉產生升力，尾部側面的小型螺旋槳則用來阻止機身旋轉。動量守恒還記得吧？
最后是一組起落架收放示意圖。
展開 航發動力：工業用途燃氣輪機處于產品試制階段
航發動力主營航空發動機及衍生產品、外貿出口轉包業務、非航空產品及其他業務。
珠海航展上的航改燃氣輪機
近年來，“昆侖”和“太行”航空發動機的相繼研制成功，實現了我國航空發動機研制歷史的重大突破和跨代超越，走出了我國自主設計研制航空發動機的道路。依托航空發動機技術的研發體系，中國航發沈陽發動機研究所在航空發動機基礎上改型燃氣輪機，研制成功功率范圍涵蓋1-110兆瓦十多個型號的微、輕、重型燃氣輪機，形成航改燃氣輪機系列化發展譜系。近年來國家實施“兩級”重大專項工程，提升“航空發動機及燃氣輪機”為國家戰略性新興產業，中國自主研發和制造生產的燃氣輪機，是軍民深度融合發展的典型裝備。
而燃氣輪機由于工作原理和航空發動機基本相同，核心技術也與之有相似之處，從原則上講，如果能發展一臺采用高循環參數、高新技術裝備的高性能核心機(或燃氣發生器)，則可發展一系列的發動機，包括渦輪噴氣發動機、渦輪風扇發動機、渦輪螺旋槳發動機、渦輪軸發動機以及地面和艦船用的動力。即用不同的方法來利用燃氣發生器輸出的高溫高壓燃氣，就可得到不同的發動機。如果將這股燃氣驅動一個帶動負載設備（例如發電機、水泵、油泵）或船用螺旋槳的渦輪，那么原用于上天的航空發動機就可變為地面或艦船的動力了，這就是航空發動機在非航空領域中的應用。在燃氣發生器后用來驅動地面裝置的渦輪稱為動力渦輪，燃氣發生器加上動力渦輪稱為地面或艦船用燃氣輪機。一般動力渦輪的轉速較高，而帶動的發電機、水泵、油泵及船用螺旋槳等設備的轉速均較低，因此，在動力渦輪與設備間需裝減速裝置。
航空發動機改裝的燃氣輪機，是把那些成熟的航空發動機加以適當改型而成，有的甚至在新航空發動機研制階段中或研制之初，就開始著手地面燃機的改型。改型的情況視發動機的種類不同而不同。
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