12674

12674

طراحي مفهومي يك توربين گاز صنعتي با استفاده از هسته اوليه يك توربين گاز صنايع هوايي

كارشناسي ارشد

مكانيك گرايش تبديل انرژي

ارديبهشت 1392

ارديبهشت 1392

دكتر محمّد اخلاقي

چكيده: توربين گازهاي صنعتي مشتق شده از توربين گاز صنايع هوايي (Aeroderivative gas turbine) توربين گازهاي صنعتي¬اي هستند كه در طراحي آن از هسته يك موتور صنايع هوايي ( در اين پايان¬نامه يك موتور توربوفن ) براي بخش توليد كننده گازهاي داغ (gas generator) به منظور راه اندازي بخش توربين قدرت يك توربين گاز صنعتي استفاده مي¬شود. يكي از مهمترين كاربردهاي صنعتي اين نوع توربين گاز توليد توان الكتريكي است. بنابراين اينگونه توربين ها مي بايستي قابليت روشن و خاموش شدن متناوب و مستمر را دارا باشند. طي دو دهه گذشته، تحقيقات و پژوهش هاي زيادي در زمينه توليد توربين گازهاي صنعتي مشتق شده از توربين گاز صنايع هوايي و نيز بهبود عملكرد اين نوع توربين گازها به منظور توليد و افزايش توان محور خروجي صورت گرفته است. هدف از انجام اين پروژه تحقيقاتي طراحي مفهومي يك توربين گاز صنعتي با استفاده از يك توربين گاز صنايع هوايي به منظور تأمين توان محوري يك ژنراتور توليد الكتريسيته با فركانس 3000 هرتز كه مناسب برق مصرفي كشور ايران است، مي¬باشد. براي نيل به چنين منظوري موارد زير انجام شده¬اند: 1- با توجه به توان خروجي از ژنراتور مطالعات اوليه در مورد انتخاب موتور صنايع هوايي صورت پذيرفت به طوري كه موتور صنايع هوايي مي بايست به گونه اي باشد كه امكان تأمين توان محوري مورد نياز جهت گردانيدن محور ژنراتور را حتي در شرايط ضرورت استفاده از جعبه دنده داشته باشد. 2- از ميان انواع موتورهاي صنايع هوايي، انتخاب موتور توربوفن با كنار گذر بالا به منظور هسته اوليه توربين گاز صنعتي مورد نظر بهترين است. 3- توربوفن JT9D محصول شركت پرت انويتني (Pratt And Whitney) براي اين منظور مورد مطالعه قرار گرفت. 4- حذف فن و جايگزين نمودن آن با چند طبقه كمپرسور، طراحي توربين قدرت آزاد با استفاده از كد نوشته شده در متلب كه در آن از ابزار GUI بهره گرفته شده است. 5- هم چنين بررسي مثلث هاي سرعت، وضعيت ضرايب بار طبقه و چگونگي زواياي سيال در توربين قدرت آزاد از اقدامات بعدي بوده اند. در انتها عملكرد توربين گاز حاصل با استفاده از برنامه كامپيوتري GasTurb مورد بررسي قرار گرفته و در خصوص پارامترهاي دخيل تحليل لازم صورت پذيرفته است. واژه‌هاي كليدي: طراحي مفهومي، توربين گاز صنعتي مشتق شده از توربين گاز صنايع هوايي، شبيه سازي، عملكرد.