بهبودعملکرد سیستم ورودی هوای توربین گاز جهت کاهش افت فشار و آشفتگی ورودی به کمپرسور با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی

نوع مقاله : پژوهشی کامل

نویسندگان

1 کارشناسی، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

2 استادیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

3 دانشیار، مهندسی مکانیک، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران

چکیده

در مطالعه حاضر شبیه سازی سه بعدی سیستم هوای ورودی توربین گازی با توان 160 مگاوات، مورد بررسی قرار گرفته است. جهت حل معادلات بقای جرم و ممنتوم از نرم افزار تجاری Fluent فلوینت استفاده شده است. از اثرات تغییر دما در بخش ضدیخ ورودی صرف نظر گردید. گردابه ها به عنوان یکی از منابع افزایش افت فشار به صورت محلی مورد مطالعه قرار گرفته اند. نتایج نشان می دهد در گوشه محفظه ی فیلترهای اصلی گردابه هایی تشکیل می شود که با تغییر هندسه محفظه فیلتر و حذف آن ها می توان به استفاده بهینه از سوخت مصرفی کمک کرد. بر اساس معیار میزان اغتشاش فشاری در ورودی کمپرسور چهار طرح اولیه برای کانال ورودی به کمپرسور پیشنهاد و بهترین طرح از منظر آشفتگی و افت فشار انتخاب شد.
 

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]           Colpier U. C., Cornland D., The economics of the combined cycle gas turbine—an experience curve analysis, Energy Policy, Vol. 30, No. 4, pp. 309-316, 2002.
[2]           Larson E. D., Marrison C. I., Economic scales for first-generation biomass-gasifier/gas turbine combined cycles fueled from energy plantations, Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, Vol. 119, No. 2, pp. 285-290, 1997.
[3]           Barzegar Avval H., Ahmadi P., Ghaffarizadeh A., Saidi M., Thermo‐economic‐environmental multiobjective optimization of a gas turbine power plant with preheater using evolutionary algorithm, International Journal of Energy Research, Vol. 35, No. 5, pp. 389-403, 2011.
[4]           Chaker M., Meher-Homji C. B., Mee T., Inlet Fogging of Gas Turbine Engines: Part A—Fog Droplet Thermodynamics, Heat Transfer and Practical Considerations, in Proceeding of, American Society of Mechanical Engineers, pp. 413-428.
[5]           Chaker M., Meher-Homji C. B., Mee T., Inlet Fogging of Gas Turbine Engines: Part B—Fog Droplet Sizing Analysis, Nozzle Types, Measurement and Testing, in Proceeding of, American Society of Mechanical Engineers, pp. 429-441.
[6]           M. Chaker, C. B. Meher-Homji, T. Mee, Inlet fogging of gas turbine engines—Part III: Fog behavior in inlet ducts, computational fluid dynamics analysis, and wind tunnel experiments, Journal of engineering for gas turbines and power, Vol. 126, No. 3, pp. 571-580, 2004.
[7]           Dehghani M., Ajam H., Farahat S., Optimization of a Typical Gas Turbine Exhaust Diffuser by CFD and Genetic Algorithm, Modares Mechanical Engineering, Vol. 16, No. 2, pp. 223-234, 2016.
[8]           Mund F. C., Pilidis P., Performance and Numerical Flow Investigations of an Industrial Gas Turbine Intake System Under Different Operating Conditions, in Proceeding of, American Society of Mechanical Engineers, pp. 903-912.
[9]           Jiajun C., Haynes B. S., Fletcher D. F., A numerical and experimental study of tangentially injected swirling pipe flows, in Proceeding of, 6-8.
[10]         Gherman B., Dragan V., Dumitrescu O.-M., Olaru D., Macrisoiu N., Numerical and Experimental Research for an Unconventional Turboshaft Intake Manifold, in Proceeding of, 3774.
[11]         McLelland G., MacManus D. G., Zachos P. K., Gil-Prieto D., Migliorini M., Influence of upstream total pressure profiles on S-duct intake flow distortion, Journal of Propulsion and Power, Vol. 36, No. 3, pp. 346-356, 2020.
[12]         Biesinger T., Kappis W., Matyschok B., Stoffel B., LOSSES IN AIR INTAKE COMPONENTS OF INDUSTRIAL GAS TURBINES.
[13]         Zierer T., Matyschok B., Design, development and verification of gas turbine GT24 air intake, in Proceeding of, American Society of Mechanical Engineers, pp. V001T03A003-V001T03A003.
[14]         White F. M., Fluid Mechanics,(2003), McGraw-Hill, 2003.
[15]         BRAZA M., Faghani D., Persillon H., Successive stages and the role of natural vortex dislocations in three-dimensional wake transition, Journal of Fluid Mechanics, Vol. 439, pp. 1-41, 2001.