Journal of Applied Mechanical Engineering

Abstrait

Analyse exergétique des cycles de Brayton et de Brayton inverse avec injection de vapeur

Betelmal EH, Farhat S et Agnew B

Le développement économique et social mondial a conduit à une croissance de la demande en énergie électrique. Les turbines à gaz jouent un rôle essentiel dans de nombreuses sociétés et, à mesure que les besoins en production d'énergie augmentent, la puissance de sortie et l'efficacité thermique des turbines à gaz doivent également augmenter. Cet article présente l'une des façons d'améliorer les performances de la turbine à gaz avec une étude de l'analyse exergétique des cycles combinés de Brayton et de Brayton inverse avec de la vapeur injectée dans la chambre de combustion. L'effet de la variation des conditions de fonctionnement (taux de compression et température ambiante) sur les performances de la turbine à gaz (efficacité thermique, puissance) a été étudié, les résultats ont été comparés avec le même cycle, mais sans injection avec les formules analytiques de l'exergie et de la destruction de l'exergie. La programmation du modèle de performance de la turbine à gaz a été développée en utilisant le logiciel commercial IPSEpro. L'analyse montre que la destruction d'exergie la plus élevée se produit dans la chambre de combustion. De plus, les performances ont été améliorées en utilisant l'injection de vapeur de 11 % en efficacité et de 57 % en puissance de sortie et diminuent linéairement avec l'augmentation de la température ambiante. Cependant, l'injection de vapeur augmente la consommation spécifique de carburant et le taux de chaleur. Ainsi, les paramètres thermodynamiques sur les performances du cycle sont économiquement réalisables et bénéfiques pour les opérations de turbine à gaz.