燃气轮机燃烧室是一种用耐高温合金材料制作的燃烧设备，是燃气涡轮发动机（简称燃气轮机）中必不可少的部件之一。

表征燃烧室性能指标的参数主要有燃烧室效率、压力损失、稳定性、点火范围、出口温度分布和容热强度等，但与燃气轮机变工况密切相关的参数主要是燃烧室效率和压力损失，前者直接关系到燃气轮机的燃料消耗量（影响燃气轮机的效率），而且还影响到流经涡轮的燃气流量；而后者直接影响到涡轮的膨胀比。

由于燃烧室内部燃烧过程的复杂性，人们还不能全部用理论计算的方法给出燃烧室效率和压力损失随工况的变化关系，这些的关系式主要还是以实验为基础的经验公式。

由于燃烧室壁散热、燃料燃烧不完全以及燃料产物的离解，燃料的热值不能完全利用。燃烧室效率就是用来表征燃料燃烧完全程度的物理量。

燃料室效率的定义是燃油实际用于加热工质的热量与燃油完全燃烧时放出的热量之比。

其表达式

式中：

—燃烧室进口空气质量流量

—燃烧室出口燃气质量流量

—燃油流量

—燃烧室出口每千克燃气的焓

—燃烧室入口每千克空气的焓

—每千克燃油的焓

—燃油热值

在已知燃烧室结构尺寸的情况下，燃烧室主要与燃烧室进口压力、进口温度、进口速度和油气比（余气系数）有关，因此燃烧室效率应该具有以下形式

由定性分析可得，随着增加，燃烧室效率逐渐增加，在达到一定温度后，效率基本保持不变。这是因为在温度较低时，燃料与空气的热交换和质量交换不够充分，即燃烧不够充分。温度的升高对燃料的燃烧过程有改善作用，但温度增加到某一值后，燃烧室中混流区的影响远远大于温度提高的影响，所以效率不再明显变化。对燃烧室效率的影响比较显著，随着进口压力的提高，燃烧室效率明显提高。这是因为进口压力越高，化学反应速率越高，火焰传播速度越快，因此效率也越高。对燃烧室效率有着负影响，随着入口速度的增加，其效率显著下降。这是由于c2增加后，燃油在燃烧室内停留时间缩短，火焰未燃烬物容易被吹向燃烧室的后段，造成燃烧不完全。此外，对于一定的油气比或余气系数，燃烧室效率存在极大值。大于或小于这个油气比或余气系数，燃烧室效率都将降低。图1—3分别放映了效率和余气系数、入口滞止压力、入口速度和滞止稳定的关系。

图1 燃烧效率特性

图2 ηB与P2的关系

（a） (b)

图3 ηB-T2和ηB -C2关系曲线图

而跟据现有的燃烧室试验数据，已总结出如下函数关系式：

式中：—效率相似准则，；

—燃烧室最大截面积；

—燃烧室最大截面直径

只需在不同的空气流量和进口压力下，测定几个值就可以画出一条的曲线，然后就可以推广应用到任意的入口温度、入口压力和入口流量的情况下，来求取相应的值，

气流流过燃烧室时，总压损失由以下几个部分组成：

1、 扩压器中的流动损失。它包括摩擦阻力和扩张角过大引起气流脱离的流动阻力；

2、 气流流过燃烧室各部件时的流动损失。包括气流经头部装置(扰流器或燃烧碗等)的压力损失及流经壁面进气孔或缝隙时的压力损失；

3、 进气射流与火焰筒内主流之间的混合损失；

4、 气流通过通道内各种障碍物(支板、档板、喷嘴等)所产生的附加压力损失；

5、 气流加热时，由于气流密度的变化所引起的热阻损失。

上述的燃烧室中五个部分的压力损失归纳起来可以分为二大类：一类是流动阻力损失；另一类是热阻损失。燃烧室的总损失可由以上两类阻力损失相加获得。

流动阻力损失的可由下式定义：

式中—燃烧室入口处空气的总压；

一燃烧室出口处燃气的总压；

—燃烧室入口处空气的平均流速；

—燃烧室入口处空气的密度。

但试验表明：在燃烧工况下，燃烧室的流阻损失系数可以表示为如下的函数关系，即

式中—燃烧室冷吹风试验时的流阻损失系数；

—反应燃烧室结构差异的常数；

图4 某型燃烧室流阻损失系数随的变化关系

而热阻损失可由下式计算：

在设计工况点，燃烧室的压力损失大约为燃烧室进口压力的1~7%；而在非设计工况点，燃烧室的压力损失随着燃烧室内的流量、温度和压力的变化而变化。