مدلسازی فرایند تراکم مرطوب در مولفه کمپرسور توربین گاز IGT۲۵

در این فعالیت، مدل توسعه یافته و نتایج شبیه سازی فرایند تراکم مرطوب در مولفه کمپرسور توربین گاز IGT۲۵ ارائه می گردد. به طور کلی، توان خروجیتوربین گاز با افزایش دمای محیط کاهش می یابد. یکی از روشها برای مقابله با چنین افت عملکردی، استفاده از س یستم تراکم مرطوب است. در ا ین روش باتزریق قطرات آب در ورود کمپرسور و تبخیر آنها در طول کمپرسور، از افزایش دمای ناشی از فرایند تراکم هوا کاسته و باعث کاهش کار مصرفی کمپرسور وافزایش توان و بازده کل موتور می شود . مدل توسعه یافته در این فعالیت بر پایه ادغام مدل تبخیر غیرتعادلی قطره و مدل یک بعدی ردیف به ردیف کمپرسوراست. مدل تبخیر غیرتعادلی قطره براساس روابط بقای جرم و انرژی حاکم بر یک قطره آب د ر محیط سیال هوا توسعه یافته و نتایچ آن با مقالات منتشرشدهدر این زمینه صحت سنجی شده است. نحوه ادغام مدل شبیه سازی تبخیر و مدل شبیه سازی عملکرد کمپر سور، با تفاوت هایی نسبت به سایر مدل هایتو سعه یافته در این زمینه، ارائه می گردد. مدل تو سعه یافته در این فعالی ت، امکان برر سی اثرات فرایند تراکم مرطوب بر رفتار و عملکرد کمپر سور ، تغییراتمشخصات جریان هوا از جمله دما و فشار سکون و چگالی و همچنین مشخصات جریان قطرات آب از جمله دما، دبی و قطر را در طول ردیف به ردیف مولفهکمپر سور توربین گاز IGT۲۵ فراهم می کند. نتایج مدل تو سعه یافته نشان میدهد که در صورت تزریق قطرات با قطر اولیه ۵ میکرومتر، امکان تبخیر کاملقطرات، حتی تا میزان نسبت ۲ در صد دبی هوای ورودی، وجود دارد. فرایند تراکم مرطوب باعث کاهش کار م صرفی ویژه کمپر سور، افزایش نسبت فشار ودبی هوای ورودی و همچنین کاهش دمای خروج کمپرسور می گردد. همچنین موجب تغییر توزیع بار در طبقات کمپرسور و افزایش بار کاری طبقات انتهاییمیشود. به طوری که بار کاری طبقه آخر کمپرسور تا ۱۰ درصد نسبت به فرایند تراکم خشک افزایش می یابد. تغییرات دمای خروج کمپرسور، تابعی خطیاز پارامتر نسبت آب به هوای اولیه تزریق شده است. و به ازای هر ۱ درصد نسبت آب به هوای ورودی تزریق شده، دمای خروج کمپرسور در حدود ۳۵ درجهسانتی گراد کاهش می یابد. نتایج مدل توسعه یافته با نتایج فعالیتهای مشابه در این زمینه صحت سنجی شده اند. مدل توسعه یافته در این فعالیت، علاوه برشبیه سازی فرایند تراکم مرطوب در توربین گاز IGT۲۵ ، با بروزرسانی اطلاعات ورودی، قابلیت شبیه سازی فرایند تراکم مرطوب در سایر توربین های گاز رانیز دارا می باشد.

Keywords:

توربین گاز IGT۲۵ , تراکم مرطوب , تبخیر غیرتعادلی , مولفه کمپرسور , شبیه سازی ردیف به ردیف