Impact of pressure drop in combustion chamber on gas turbine performance

• Autorzy: Herdzik Jerzy

Identyfikatory

DOI

10.24136/tren.2020.010

Warianty tytułu

Wpływ spadku ciśnienia w komorze spalania na osiągi turbiny gazowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Paper discusses the problem of pressure drop in the process of working medium flow through combustion chamber of gas turbine. The pressure loss is an internal disadvantage of combustion chamber depends on many parameters, especially the chamber design and working gas flowrate. There is a problem to calculate the parameters of working medium in characteristic points of gas turbine thermodynamic cycle because the total pressure before and after combustion chamber is not known. There is a lack of information from manufacturer about it and in publications as well (mainly no experimental data, only theoretical considerations). It will be important information because the pressure drop has an meaningful influence on gas turbine performance. The paper presents an estimation of decreasing the performance of gas turbine from discussed reason. Author of that manuscript recognized the necessity of showing the importance of that parameter and turning the attention to not fully recognized problem.

PL

W artykule omówiono problem spadku ciśnienia w procesie przepływu czynnika roboczego przez komorę spalania w turbinie gazowej. Spadek ciśnienia jest wewnętrzną wadą turbiny zależną od wielu parametrów, głównie od projektu komory i natężenia przepływu gazu przez nią. Problemem jest wyznaczenie parametrów cyklu termodynamicznego turbiny w charakterystycznych punktach, ponieważ nie jest znane całkowite ciśnienie przed i za komorami spalania. Występuje brak tej informacji ze strony producenta urządzenia, jak i również w publikacjach naukowych (brak danych eksperymentalnych, tylko rozważania i modelowania teoretyczne). Jest to ważna informacja, ponieważ spadek ciśnienia w komorze spalania ma istotny wpływ na osiągi turbiny gazowej. W artykule przedstawiono oszacowanie obniżenia osiągów turbiny z omawianego powodu. Autor artykułu uznał potrzebę zwrócenia uwagi na ten parametr i nie do końca rozeznany problem.

Słowa kluczowe

EN

gas turbine; gas turbine performance; impact on performance; pressure drop measurement

PL

turbina gazowa; osiągi turbiny gazowej; wpływ na osiągi; pomiar spadku ciśnienia; komora spalania

• Wydawca: Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny im. Kazimierza Pułaskiego w Radomiu
• Czasopismo: Journal of civil engineering and transport
• Rocznik: 2020
• Tom: Vol. 2, No. 3
• Strony: 131--138
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Herdzik Jerzy

• Gdynia Maritime University, Faculty of Marine Engineering, Department of Marine Propulsion Plant, Morska 81/87, 81-225 Gdynia, Poland

Bibliografia

• [1] Cohen H., Rogers G.F.C., Saravanamuttoo H.I.H. (1996) Gas Turbine Theory. 4th Edition, Longman Group Limited, ISBN 0582236320, T.J. Press, Padstow, Cornwall
• [2] Soares C. (2014) Gas Turbines. A Handbook of Air, Land and Sea Applications. Elsevier Inc., Butterworth-Heinemann, ISBN 9780124104617. https://doi.org/10.1016/C2012-0-05971-6
• [3] Lefebvre A.H., Ballal D.R. (2010) Gas Turbine Combustion, Alternative Fuels and Emissions. Taylor and Francis Group, ISBN 9780429141041. https://doi.org/10.1201/9781420086058
• [4] Dzida M., Kosowski K. (1989) ʺExperimental Investigations of Pressure Drop in the Combustion Chamber of Gas Turbineʺ. Volume 3: Coal, Biomass and Alternative Fuels; Combustion and Fuels; Oil and Gas Application, June 1989. https://doi.org/10.1115/89-gt-247
• [5] Németh R. (2017) ʺCombustion Process in the Gas Turbine Combustorsʺ. Corpus ID: 173176885
• [6] Blevins R.D. (1984) Applied Fluid Dynamics Handbook, Van Nostrand Reinhold Co., New York
• [7] Janicka J., Kuehne J., Kuenne G., Ketelheun A. (2013) ʺLarge Eddy Simulation of Combustion Systems at Gas Turbine Conditionsʺ. In: Janicka J., Sadiki A., Schäfer M., Heeger C. (eds) Flow and Combustion in Advanced Gas Turbine Combustors. (Fluid Mechanics and Its Applications), Volume 1581. Springer, Dordrecht 2013. pp. 183-204. https://doi.org/10.1007/978-94-007-5320-4
• [8] Flamme M. (2004) ʺNew Combustion Systems for Gas Turbines (Ngt)ʺ. Applied Thermal Engineering, 24(11-12). 1551-1559. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2003.10.024
• [9] Kruse S., et all (2015) ʺExperimental and Numerical Study of MILD Combustion for Gas Turbine Applicationsʺ. Applied Energy, Vol. 148, 456-465. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2015.03.054
• [10] Xing F., et all (2018) ʺOptimization Study of the Dump Diffuser in Gas Turbine to Reduce Pressure Lossʺ. Hindawi, International Journal of Aerospace Engineering, Volume 2018, Article ID 6070782. 14 pages. https://doi.org/10.1155/2018/6070782
• [11] Kotowicz J., et all (2016) ʺThe methodology of the gas turbine efficiency calculationʺ. Archives of Thermodynamics. Vol. 37, No. 4. 19–35. https://doi.org/10.1515/aoter-2016-0025
• [12] Adoua R., Page G.J. (2017) ʺEffect of Combustion on Turbulence in a Gas Turbine Combustion Chamberʺ. Proceedings of the ASME Turbo Expo 2017: Turbomachinery Technical Conference and Exposition. Volume 2B: Turbomachinery. Charlotte, North Carolina, USA. June 26–30, 2017. V02BT41A046. ASME. https://doi.org/10.1115/GT2017-64694
• [13] Khosravy el_Hossaini M. (2013) ʺReview of the New Combustion Technologies in Modern Gas Turbinesʺ, Progress of Gas Turbine Performance. Ernesto Benini, IntechOpen. https://dx.doi.org/10.5772/54403
• [14] Breeze P. (2016) Gas-Turbine Power Generation. Elsevier Ltd. ISBN 978-0-12-804005-8. https://doi.org/10.1016/C2014-0-04848-4
• [15] Edge W., 36 MW MT30 Mechanical Drive Package - Technical Description, Rolls-Royce, March 2016
• [16] ISO 3977-2: 1997 Part 2, Standard reference conditions and ratings, International Standard Organization. 1997