تحلیل ترمودینامیکی اثر تزریق آب به محفظه ی احتراق توربین گازی موتور جت

روش های مختلفی بر ای ارتقای بازدهی و کاهش مصرف ویژه ی سوخت در توربین های گازی به کار گرفته شده است. توربین گاز نیز علاوه بر کاربرد نیروگاهی حسب پیدایش خود،کاربرد پیشرانه ی هواپیما را نیز دارد. هدف کاهش مصرف سوخت در نیروی جلوبرنده ثابت یک موتور جت دقیقا منطبق با ارتقای بازدهی توربین گاز می باشد. چون این توربین گاز علاوه بر وظیفه ی راندن کمپرسور، وظیفه ی تولید گاز برای ایجاد جت را دارد. حال با توجه به نسبت به جرم مولکولی بخار آب به محصولات احتراق قابل پیش بینی است که به طور ایده آل 60 درصد حجم ویژه گازهای تولیدی افزایش می یابد. نظر به اینکه به طور متداول رقیق سازی(کاهش دما) و یکنواخت سازی دمای محصولات احتراق در ورودی توربین گاز مستلزم آن بوده که کمپرسور هوای متراکم زیادی تولید کند، حال با وارد کردن آب به صورت بخار یا مایع اعمال فوق بدون نیاز به هوای اضافی انجام می گیرد. ضمن اینکه حجم ویژه ی محصولات احتراق حاوی بخار آب بالاتر از حالت خشک خود است. از طرف دیگر بالا بودن دمای محصولات احتراق در توربین گاز مستلزم خنک کاری پره ها بوده که باز هم از طریق هوای متراکم تولیدی مازاد کمپرسور عمل خنک کاری لایه ای در پره ها لازم بوده که با استفاده از محصولات احتراق مرطوب با دمایی کمتر نسبت به حالت خشک، نیاز به خنک کاری پره های توربین از بین می رود. در نتیجه به دو دلیل فوق نیاز به حجم هوای متراکم در کمپرسور کاهش می یابد و موجب کاهش ابعاد کمپرسور می گردد که از طرفی گشتاور لازم به اینرسی اولیه کمتر می گردد و همچنین توان انتقالی از توربین به کمپرسور نیز کاهش می یابد و بدین طریق ابعاد توربین و ظرفیت آن هم کمتر می گردد. در صورتی که اثر افزایش حجم ویژه برای تولید جت و نیروی جلوبرنده اولیه نیاز به کمپرسور و توربین کوچکتری داشته و به تبع آن مصرف سوخت کاهش می یابد. در این پروژه هدف اصلی بررسی ترمودینامیکی عملکرد توربین گاز با لحاظ نمودن اثر پاشش h_2 o به محفظه ی احتراق از دیدگاه قوانین آن مد نظر می باشد.