تکنیک‌های خنک‌کاری لایه‌ای پره‌های توربین‌ گاز
کد مقاله : 1078-ISME
نویسندگان:
علی وهابی *1، نوذر اکبری2
1مهندسی هوافضا، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران
2دانشگاه غیرانتفاعی اوج
چکیده مقاله:
امروزه توربین‌های گاز به‌صورت بسیار گسترده در صنایع هوافضا (موتورهای پیشرانش) و صنایع تولید قدرت (نیروگاه‌ها، سیستم‌های تولید برق و ...) استفاده می‌شوند. مسئله بازده تبدیل انرژی از مهم‌ترین مسائل در توربین‌های گازی به‌عنوان ماشین‌های مولد قدرت است. از جمله مشکلاتی که در زمینه کارکرد این تجهیزات وجود دارد می‌توان به کارکرد دائمی بعضی از اجزا آن از جمله پره‌های توربین گاز و جداره محفظه احتراق در مجاورت گازهای داغ اشاره کرد. علاوه بر این در بررسی سیکل ترمودینامیکی یکی از روش‌های افزایش کارایی توربین‌های گازی بالا بردن دمای گاز ورودی می‌باشد؛ اما خطرات افزایش دما، تغییر شکل پره‌ها، خرابی زودرس و محدودیت جنس پره را به همراه دارد. بهترین روش برای جلوگیری از این صدمات، استفاده از روش خنک‌کاری مناسب در قسمت‌های مختلف توربین گاز (پره‌ها، نازل‌ها و دیسک‌ها) می‌باشد که خنک‌کاری پره‌ها اغلب به وسیله هوای خارج شده از طبقات مختلف کمپرسور انجام می‌شود. گرچه از سیال‌های دیگری نظیر بخار آب، هوای مرطوب و حتی دی‌اکسید‌کربن نیز می‌توان استفاده کرد. از‌این‌رو یک نکته حیاتی در تحلیل توربین گاز در نظر گرفتن اثر خنک‌کاری بر توان و بازدهی به‌صورت مناسب است.
در راستای محافظت اجزا توربین گاز در مقابل بارهای حرارتی وارده دو راه حل پیشنهاد شده است که عبارت‌اند از:
استفاده از انواع روش‌های مختلف خنک‌کاری
استفاده از برخی سیستم‌های پوششی حرارتی
در روش دوم با توجه به اینکه سیستم‌های پوششی دارای قابلیت تحمل تنش‌های حرارتی و فشاری را ندارند لذا روش چندان عملی نیست؛ بنابراین استفاده از انواع روش‌های مختلف خنک‌کاری بهترین راه حل می‌باشد.
کلیدواژه ها:
توربین، خنک‌کاری، کمپرسور، بازده
وضعیت : مقاله برای ارائه شفاهی پذیرفته شده است