مطالعه‌ی تاثیر تزریق آب در بالادست کمپرسور یک موتور میکروتوربین گازی بر عملکرد خارج از نقطه طراحی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

2 دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

3 دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

doi
10.22060/mej.2025.23641.7790
چکیده

یکی از معایب میکروتوربین‌‌ها که به عنوان واحد تولید همزمان برق و گرما مورد استفاده قرار می‌گیرند، ‏نسبت ثابت توان حرارتی به توان الکتریکی در هر نقطه ‏عملکردی است. روشی که اخیرا برای حل این مشکل مورد استفاده قرار ‏گرفته است و سبب متغیر شدن نسبت توان حرارتی به توان الکتریکی میکروتوربین در ‏هر دور می‌شود، تزریق ‏آب به میکروتوربین است. در این پژوهش، میکروتوربین توربک ‌تی100 مورد مطالعه قرار گرفته است. ‏در ابتدا عملکرد توربک تی 100 ‏شبیه‌‌سازی شده و با نتایج تجربی اعتبارسنجی شده است و سپس با ‏افزودن یک بازیاب گرمای مولد بخار‏ بعد از کمپرسور و تبدیل توربک تی 100 به ‏میکروتوربین ‏مرطوب، کد شبیه سازی میکروتوربین ارتقا یافته و عملکرد میکروتوربین مرطوب در شرایط خارج از طراحی، شبیه‌سازی شده است. ‏نتایج نشان می‌دهند که با ‏تزریق آب در هر دور توان و راندمان الکتریکی افزایش و توان و راندمان ‏حرارتی کاهش می‌یابند. بیشترین دبی بخار تزریقی به موتور در 67940.67  دور بر دقیقه،  ‏‏0.03769 کیلوگرم بر ثانیه است که ‏سبب افزایش 33 درصدی توان الکتریکی و کاهش62 درصدی توان حرارتی می‌شود. بنابراین با ‏تزریق مقادیر مختلف دبی ‏بخار در هر دور می‌توان نسبت توان الکتریکی به توان حرارتی متغیر را ایجاد ‏کرد. ‏‏