Farklı Yakıtlar için Yanma Odası Parametrelerinin Gaz Türbini Çevriminin Termodinamik Performansına Etkisi

OpenAlex Türkçe

Gaz türbini çevrimlerinde yanma odası, yakıtın kimyasal enerjisinin yanma süreciyle ısı enerjisine dönüştürülerek yüksek sıcaklık ve basınçtaki çalışma akışkanına aktarıldığı temel bir bileşendir. Bu çalışmada, iki kademeli kompresör grubu ve tek kademeli türbinden oluşan bir gaz türbini çevriminin termodinamik performansı, metan (CH4) ve propan (C3H8) yakıtları için incelenmiştir. Yanma odası parametreleri olarak hava fazlalık katsayısı (λ=3–5), yanma verimi (η_yan=%95–%99) ve basınç kaybı (ΔP=%2–%8) ele alınmış; bu parametrelere bağlı olarak çevrimin enerji ve ekserji analizleri gerçekleştirilmiştir. Analiz sonuçları, hava fazlalık katsayısındaki artışın alev sıcaklığını düşürerek çevrimin termal ve ekserji verimlerinde belirgin bir azalmaya neden olduğunu, yanma verimindeki artışın ise yakıtın kimyasal enerjisinin daha etkin biçimde ısı enerjisine dönüştürülmesini sağlayarak çevrim performansını iyileştirdiğini göstermiştir. Basınç kaybındaki artış, türbin giriş basıncını düşürerek genleşme oranını sınırlamış ve buna bağlı olarak çevrimin hem termal hem de ekserji verimlerinde azalma meydana getirmiştir. Genel olarak, CH4 yakıtı kullanılan sistemin termal ve ekserji verimlerinin C3H8 yakıtına kıyasla daha yüksek olduğu belirlenmiştir. İncelenen yanma odası parametreleri ve kullanılan yakıta bağlı olarak, gaz türbini çevriminin termal verimi %34,84–%46,67, ekserji verimi ise %31,33–%44,27 aralığında değişmiştir.