ارزيابي اثر تغييردما و سرعت ورودي محفظه احتراق در توان خروجي ميكروتوربين گازيGT25

Evaluation of the effect of temperature change and combustion chamber inlet speed on the output power of GT25 gas microturbine

در اين پژوهش هدف بررسي تغيير دماو سرعت داخل محفظه احتراق و اندازه گيري توان خروجي و ارزيابي كارايي ميكروتوربين گازيGT25 با استفاده از نرم افزار تجاري انسيس فلوئنت مورد مطالعه قرار گرفته است. به منظور تحليل شرايط عملكردي موتور، تغييرات سرعت هواي ورودي و دماي ورودي به كمپرسور و سرعت ورودي سوخت ورودي به محفظه بررسي شده اند. در روش عددي جهت تحليل پديده احتراق، جريان بصورت سه بعدي، پايا، تراكم ناپذير، لزج، آشفته و همراه با تشعشع در نظر گرفته شده است. در اين پژوهش شبيه‌سازي‌ها ابتدا بر روي هندسه‌هاي مختلف سه‌بعدي از ارتفاع اتاق و قطر لوله شعله با استفاده از مدل احتراق گونه‌ها انجام شد. مدل احتراق غير premixed با سرعت محدود آرام و معادلات اغتشاش و اتلاف جريان گردابي به منظور بهينه‌سازي هندسه لوله‌هاي شعله به كار برده شد.سپس اثر دماي بالا و سرعت بالا بر روي توان خروجي ميكروتوربين بررسي شد.نتايج نشان ميدهد به ازاي افزايش سرعت سوخت تا 12000 متر بر ثانيه ، افزايش دماي هواي ورودي به كمپرسور تا 1997 درجه كلوين منجر به افزايش توان و كارايي بهتر اما به ازاي افزايش سرعت و دماي بالاتر از اين مقدار منجر به كاهش توان و كارايي ميشود

In this research, the purpose of investigating the change of temperature and speed inside the combustion chamber and measuring the output power and evaluating the efficiency of the GT25 gas microturbine has been studied using the AnsysFluent commercial software. In order to analyze the operational conditions of the engine, changes in the speed of the inlet air and the inlet temperature to the compressor and the inlet speed of the fuel inlet to the chamber have been investigated. In the numerical method to analyze the combustion phenomenon, the flow is considered as three-dimensional, steady, incompressible, viscous, turbulent and accompanied by radiation. In this research, the simulations were first performed on different three-dimensional geometries of the height of the room and the diameter of the flame tube using the species combustion model. The non-premixed combustion model with slow limited speed and turbulence and eddy current loss equations were used to optimize the geometry of the flame tubes. Then, the effect of high temperature and high speed on the output power of the microturbine was investigated.The results show that for increasing the speed of fuel up to 12000 m/s, increasing the temperature of the air entering the compressor up to 1997 degrees Kelvin leads to an increase in power and better efficiency, but for increasing the speed and temperature above this value, it leads to a decrease in power and efficiency