Ograniczanie wyników
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 41

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
EN
The article presents the preliminary work on the adaptation of the combustion chamber of aviation turbo-shaft engine to supply it with hydrogen for ground energy generation purposes. Difficulties and problems of both design and operational matters for the use of hydrogen as a basic fuel have been presented. The paper presents mathematical formulation, boundary conditions and assumptions for the concept. With the use of ANSYS CFX commercial code a hydrogen combustion process for pre-optimized design of the burner has been simulated. The results are presented in the form of distributions of temperature, velocity and concentrations of individual components which were used to analyze the changes that have occurred in the combustion kinetics after using gaseous fuel. Results indicated the direction of further work on the optimization of processes occurring in the combustion chamber of the turbo-shaft engine.
2
Content available remote Multiple approach to analysis of H2O injection into a gas turbine
EN
This paper presents a thermodynamic analysis of the Brayton cycle and an upgrade to it involving the injection of H2O into the gas turbine cycle. Upgrades are generally considered to be environmentally-friendly solutions and lead to an increase in efficiency, but in the literature there is no clear answer as to what type of upgrade is the best. Computational Flow Mechanics codes have been used for numerical analysis of: the Brayton simple cycle, the Brayton cycle with water injection into the compressor and with regeneration prior to the combustion chamber, the STIG (steam injection gas turbine), and the CSTIG (combined steam injection gas turbine) system. Different ways of analyzing H2O injection into the gas turbine cycle are discussed.
PL
Przesyłanie energii elektrycznej na duże odległości wiąże się ze stratami sięgającymi blisko 12%, co oznacza, że co roku tracone jest około 18 TWh energii z 150 TWh wyprodukowanej. Ten sam problem dotyczy przesyłania ciepła. Rozwiązaniem obu tych kwestii może być zastosowanie układów rozproszonego wytwarzania energii.
4
Content available remote Wpływ parametrów czynnika roboczego na geometrię wirnika turbiny promieniowej
PL
Układy ORC czyli Organic Rankine Cycle, można stosować jako metodę utylizacji ciepła o niskich i średnich parametrach, przez konwersję tego ciepła na prąd elektryczny. Technologia ORC zakłada realizację obiegu Rankine’a przy zastosowaniu przemian termodynamicznych czynników organicznych. Dobór czynnika roboczego jest sprawą indywidualną dla każdego układu, uzależnioną od strumienia ciepła odpadowego, które można wykorzystać i powinien być wnikliwie rozpatrywany przede wszystkim pod kątem efektywności termodynamicznej oraz możliwości eksploatacyjnych. W obliczeniach pod uwagę wzięte zostały trzy czynniki: olej silikonowy MDM, cyklopentan i cykloheksan. Głównym celem wykonywanych obliczeń było sprawdzenie, jaki wpływ ma dany czynnik na konstrukcję turbiny oraz wskazanie czynnika, który najlepiej spełniałby założenia dotyczące zarówno konstrukcji turbiny, jak i cech, które powinien posiadać dobry czynnik roboczy. Przeprowadzone obliczenia przepływowe wykazały, że każdy czynnik ORC ma swój optymalny zakres parametrów dla projektowanej turbiny jednostopniowej. Turbiny dośrodkowe zasilane czynnikami ORC wykazują wysoką sprawność, w dość szerokim obszarze wydajności.
EN
Organic Rankine Cycle (ORC) systems can be used as a heat disposal method of low and medium parameters, through the conversion of that heat into electricity. ORC technology assumes implementation of the Rankine cycle by using thermodynamic transformations of organic fluids. Selecting a fluid that will work in a cycle is a matter to be determined for each individual and depends on the amount of waste heat that can be recovered. The selection should be carefully considered, primarily in terms of thermodynamic efficiency and operating capabilities. Three fluids were reviewed in the calculations: MDM silicone oil, cyclopentane, and cyclohexane. The main purpose of the reaserch was to check what effect fluid has on turbine design and indicate the working medium that would meet the requirements in the best way (for both the turbine design and the features of a good working medium). The calculations showed that every organic medium has its optimal parameters range for single stage turbine. Radial stages powered by organic mediums distinguish with high efficiency in a wide range of flow rate.
EN
In this paper has been presented a methodology of validation a novel mathematical model dedicated to evaluation and prediction of material degradation and damage of steam turbine elements such as blades, valves, and pipes due to three mechanisms: stress-corrosion, high-temperature creep and low-cyclic fatigue. The validation concept is based on an experimental setup manufactured in the Laboratory of Faculty of Mechanical and Power Engineering, Wrocław UT. The concept of validation by comparison of measured and numerically predicted eigen-frequencies and eigen-modes of different turbine elements within laboratory conditions are presented, and mathematical models of three damage mechanisms have been described. Using the mentioned method of experimental validation based on comparisons of eigen-frequencies, we could calibrate yet unknown coefficients in the turbine damage model. A practical aim is an implementation of a novel life-time module for the BOTT (block of thermal stresses restriction) system. In particular the stress-corrosion factor will be added for the advanced numerical control system, creating in such way a universal, flexible and a complete tool for monitoring degrees of degradation, corrosion and damage of critical points in a steam turbine.
PL
Niniejszy artykuł jest kolejnym z cyklu, którego celem jest opracowanie numerycznego narzędzia badawczego opartego na CSD (Computational Solid Dynamics). Zadaniem jego byłaby weryfikacja stanu wytrzymałościowego i dynamicznego trudnodostępnych dla pomiarów urządzeń w turbinie takich jak: rurociągi pary świeżej, zawory, wirniki czy łopatki. Narzędzie obserwowałoby rozwijające się mechanizmy: korozji, pełzania wysokotemperaturowego i niskocyklicznego zmęczenia. Ostateczną walidacje modeli numerycznych z eksperymentem zaplanowano wykonać w Laboratorium Wydziału Mechaniczno-Energetycznego Politechniki Wrocławskiej. W tej części cyklu artykułów pokazano m.in. walidację modelu numerycznego z pomiarami drgań, jakie wykonano na stanowisku badawczym oraz w skrócie opisano poszczególne moduły narzędzia. Po implementacji wszystkich modeli do systemu nadzorującego pracę turbozespołu o nazwie BOTT (Blok Ograniczeń Termicznych), powstanie zupełnie nowy, elastyczny i kompletny system monitorujący stopień degradowania się elementów turbozespołu o nazwie ANCS (Advance Numerical Control Systems) działający w sposób on-line.
EN
In the paper, thermodynamic analysis of two modifications of the Brayton cycle into enhancement cycles with water or steam injection are discussed. The first one deals with a water injected gas turbine modified system with both interstage compressed air cooling and air heating (heat regeneration) before combustion chamber. The second one, mainly devoted to higher steam to air ratio, is connected with separate steam production in the heat recovery steam generator. Hence, steam utilization for the gas turbine propulsion in the Cheng cycle has been analysed. The analysis has been based on the computational flow mechanics (CFM) models of these advanced humidified systems, thanks to which, the influence of the main thermodynamic and design parameters have been examined.
EN
A Baumann stage is one of the way, to increase the turbine’s output without an increase of the last stage blade length. Due to the complicated design, the Baumann’s blade technology is complex, and its efficiency is lower in comparison to a free-standing blade. Currently that stage is used mostly in back pressure cogeneration heating turbines. This paper presents the operation of low pressure part steam turbine in different conditions, calculated with two models of steam and compared to measurements and TURBINA 0D code.
PL
W pracy nawiązano do stopnia Baumanna i całej części niskoprężnej turbiny kondensacyjnej typu 13K215, w której występują różnice między pomiarami a danymi projektowymi określonymi na podstawie klasycznych narzędzi obliczeniowych typu „0D TURBINA”. Dlatego celem artykułu jest próba wyjaśnienia tych różnic poprzez, dokładniejszą niż 0D, symulację 3D przepływu kondensującej pary w części niskoprężnej turbiny.
EN
The paper presents thermodynamic analysis of the gas-steam unit of the 65 MWe combined heat and power station. Numerical analyses of the station was performed for the nominal operation conditions determining the Brayton and combined cycle. Furthermore, steam utilization for the gas turbine propulsion in the Cheng cycle was analysed. In the considered modernization, steam generated in the heat recovery steam generator unit is directed into the gas turbine combustion chamber, resulting in the Brayton cycle power increase. Computational flow mechanics codes were used in the analysis of the thermodynamic and operational parameters of the unit.
PL
W pracy przedstawiono wyniki analizy numerycznej układu turbinowego pracującego wg obiegu Rankine'a wykorzystywanego do wytwarzania energii elektrycznej w układzie regazyfikacji skroplonego gazu ziemnego. Dolnym źródłem ciepła układu jest skroplony gaz ziemny, górnym może być dowolne źródło, także niskotemperaturowe (np. ciepło odpadowe lub pochodzące ze źródeł odnawialnych). Układ taki, w przeciwieństwie do tradycyjnego układu regazyfikacji, pozwala na odzyskanie części egzergii zawartej w skroplonym gazie ziemnym i wytworzenie dodatkowej energii elektrycznej.
EN
Results of numerical analysis of turbine system are presented in the paper. That system is working in Rankine cycle to produce electrical energy in liquefied natural gas regasification processes. Natural liquefied gas constitute the lower heat source. The high one can be arbitrary source also low-temperature (eg. waste heat from renewable sources). Presented system, in opposite to traditional regasification systems, make possible to recovery of the part egzergy from liquefied gas and produce additional electrical energy.
PL
W krajach Unii Europejskiej termiczną utylizację wszelkiego rodzaju odpadów zwierzęcych uznano urzędowo za ekologicznie bezpieczny sposób likwidacji odpadów. Dokonana ocena różnych procesów technologicznych likwidacji odpadów zwierzęcych pozwala stwierdzić, że wysoko temperaturowe spalanie mączki zwierzęcej przy pomocy technologii "KJN" wykorzystującej fluidalną techniką spalania jest najbardziej "zielonym" rozwiązaniem z punktu widzenia ekologii i najbardziej optymalnym z punktu widzenia sprawności termicznej układu. Prototypowa instalacja o mocy cieplnej 15 MW zrealizowana jest w Zakładzie Przetwórczym "Ostrowite" pod Bydgoszczą, gdzie z bardzo dobrym efektem pracuje od połowy 2004 roku. Spalanie mączki mięsno-kostnej pozwala uzyskać znaczne ilości pary wodnej wykorzystywanej do celów technologicznych w zakładach utylizacyjnych. Takie rozwiązanie pozwala na zastąpienie paliw kopalnych mączką mięsno-kostną, która charakteryzuje się wysokim ciepłem spalania (23979 kJ/kg) porównywalnym z wysokiej klasy węglem energetycznym.
PL
Badania procesu suszenia i odgazowania mączki i jej morfologicznych składników kości i tkanki mięsnej przeprowadzono dla próbek o uziarnieniu roboczym, pobranych z podajnika technologicznego transportującego mączkę na składowisko. Badano tzw. "średnie" próbki pochodzące ze zwierząt padłych, poddanych termicznej destrukcji w Jezuickiej Strudze SA. Kości oraz tkanka mięsna wchodzące w skład próby "średniej" różnią się między sobą w istotny sposób zawartością wilgoci (Wr) i popiołu (Ar) oraz części lotnych (Vr). Występujące różnice wywierają znaczący wpływ na przebieg procesu suszenia i termicznego rozkładu. W wyniku stwierdzonych różnic, zarówno mechanizm procesu pirolizy jak własności fizykochemiczne i kinetyczne produktów rozkładu różnią się między sobą w bardzo istotny sposób.
PL
Praca prezentuje inżynierską metodę przydatną w projektowaniu komory spalania dla układu siłowni cieplnej. Ciepło promieniowania gazów spalinowych obliczono wg metody McAdamsa. Temperaturę na powierzchni żeber oraz ilość ciepła przekazaną powietrzu chłodzącemu określono za pomocą tzw. "zmodyfikowanej funkcji Bessela". Zauważyć należy, że pod względem konstrukcyjnym (wytrzymałościowym) przedstawione rozwiązanie komory spalania jest łatwiejsze do wykonania niż dla obiegów o spalaniu wewnętrznym, w których ciśnienia czynników (powietrza i spalin) są dużo wyższe.
EN
This work presents an engineering method for cause in design of combustion chamber for an energy plant. The heat radiated by the combustion gases has been calculated according the McAdams method. The fin surface temperature and the amount of heat transmitted to the cooling air has been evaluated by use of the "modified Bessel function". A mention should be made that under structural strength respect the design solution for the combustion chamber which has been presented is easier to make than that for the internal heated cycles, in which the gas pressures (air and combustion gases) are much higher.
14
Content available remote Wielozadaniowy układ zespołów turbinowych o spalaniu zewnętrznym
PL
Wielozadaniowy układ zespołów turbinowych o spalaniu zewnętrznym W artykule przedstawiono rozważania dotyczące układu kogeneracyjnego turbin powietrzno-parowych, sprzężonego z wysokociśnieniową instalacją do zgazowania węgla. Prezentowana jest .siłownia składająca się z trójstopniowego zespołu turbin gazowych (powietrznych) o spalaniu zewnętrznym i turbiny parowej. Instalacja taka produkuje energię elektryczną oraz posiada dwa upusty (pary wodnej oraz gorącego, sprężonego powietrza) do zasilania wysokociśnieniowego generatora gazu węglowego, np. typu LURGI.
EN
The paper presents some design problems concerning a cogenerative air/steam turbine system coupled to a high-pressure coal gasification installation. A plant composed of a three-stage externally heated system air-turbine and a steam turbine is described. It usually yields electric W energy, but - being provided with corresponding devices for air and steam extraction (air pres- W sure and steam temperature control) - it may also become a very efficient coal-gas generator of LURGI-type.
PL
Wtrysk pary do komory spalania turbin gazowych jest interesującą metodą poprawiania ich własności energetycznych i ekologicznych. W układach tego typu energia gazów opuszczających turbinę wykorzystywana jest do produkcji pary w kotle odzyskowym. Para jest następnie kierowana do komory spalania, w której miesza się z czynnikiem obiegowym turbiny gazowej. Powoduje to zwiększenie mocy mechanicznej generowanej w turbinie i sprawności całej instalacji. Istnieją pewne możliwości poprawienia własności energetycznych układów STIG (Steam Injected Gas Turbine). Jedną z metod jest zastosowanie dodatkowej turbiny parowej. Układ taki nazywany jest kombinowanym układem STIG (CSTIG). W niniejszej pracy przedstawione zostały niektóre wyniki obliczeń takiego układu. W analizie zwrócono szczególną uwagę na wpływ podstawowych parametrów termodynamicznych na własności układu CSTIG.
EN
Steam injection in gas turbines is interesting technology with good energetic ecological properties of gas turbines. In this applications the heat of exhaust gasses is used to produce steam, that is injected in the combustion chamber of gas turbine. The steam injection increase the power and efficiency of the installation. There are some possibiiities to increase the properties of STIG turbines, for example using additional steam turbine (combined STIG). In this paper is shown some results of calculations of combined STIG turbine. There were analyzed the influence of main thermodynamical parameters in the power and efficiency of the gas turbine.
PL
Układ gazowy z wtryskiem pary do komory spalania STIG charakteryzuje się interesującymi własnościami energetycznymi. Zarówno jego sprawność elektryczna jak i moc jednostkowa są wyższe niż prostego układu gazowego. Dalsze zwiększanie własności energetycznych może być realizowane poprzez rozbudowę układu polegającą np. na zastosowaniu chłodzenia międzystopniowego sprężanego powietrza jak i przegrzewu międzystopniowego rozprężanych w turbinie spalin. Największe przyrosty sprawności elektrycznej i mocy jednostkowej można uzyskać, stosując oba te sposoby jednocześnie. W niniejszej pracy przedstawione zostały niektóre wyniki obliczeń układu STIG z chłodzeniem i przegrzewem międzystopniowym uzyskane na drodze modelowania komputerowego. Przeprowadzone obliczenia wykazują możliwość znacznego podniesienia własności energetycznych w pewnych zakresach podstawowych parametrów termodynamicznych.
EN
Steam injection in gas turbines is interesting technology with good energetic and ecological properties of gas turbines. In this applications the heat of exhaust gasses is used to produce steam, that is injected in the combustion chamber of gas turbine. The steam injection increase the power and efficiency of the installation. There are some possibilities to increase the properties of STIG turbines, for example air cooling and gas reheating. In this paper is shown some results of calculations of such STIG turbine. There were analyzed the influence of main thermodynamical parameters in the power and efficiency of the gas turbine.
PL
W pracy nawiązano do złożonego wielostopniowego układu turbinowego ze spalaniem pośrednim na pył węglowy. Podobny kombinowany układ kogeneracyjny analizowano wcześniej w pracy [1], gdzie wspomina się o rurowych ekranach promieniowania, za których pośrednictwem następuje przekazywanie ciepła do powietrza roboczego. Obecnie przedstawiono sposób modelowania transferu ciepła (od spalin do powietrza) w takim procesie. Ekrany promieniowania służą do podniesienia entalpii powietrza roboczego zasilającego wysokoprężną część turbiny gazowej. Turbiny powietrzne średniego i niskiego ciśnienia mogą być zasilane powietrzem ogrzewanym w dwóch gorących wymiennikach konwekcyjnych, usytuowanych bezpośrednio za komorą spalania.
EN
Indirect fired multistage combined/cogeneration turbine system, fed with pulverized coal, has been considered. Net electric power of the system amounts to about 46 MW. Such a system has already been considered in former book of the authors [1], where that water/steam tube radiation screens were mentioned. In this paper, on the other hand, a model of calculation as well as an example of air tube radiation screen is presented. The radiation screen supplys heat to the working air for the high- pressure turbine. The middle- and low-pressure turbines are fed with air heated in two convective hot heat-exchangers placed just behind the combustion chamber.
PL
W pracy przedstawiono zmiany własności energetycznych turbiny gazowej wywołane wtryskiem pary (wytworzonej w kotle odzyskowym) do komory spalania turbiny. Rozpatrywane są zarówno sprawność elektryczna instalacji jak i moc jednostkowa. Parametry pary na wyjściu z kotła zależne są od własności termodynamicznych spalin opuszczających turbinę. Te ostatnie zmieniają się wraz ze strumieniem wtryskiwanej pary. Także strumień masy paliwa podawanego do komory spalania jest funkcją strumienia masy pary. Technika komputerowa umożliwia wykonanie skomplikowanych obliczeń takiego układu i przeprowadzenie określonych symulacji. W obliczeniach uwzględniana jest zmiana składu chemicznego spalin i ich własności termodynamicznych. Z obliczeń wynika, że układ taki charakteryzuje się bardzo korzystnymi własnościami, zwłaszcza w zastosowaniu jako mały układ kogeneracyjny.
EN
Some changes in energetic properties occurring in the course of gas turbine work caused by steam injection into the combustion chamber of a heat recovery boiler have been discussed. Both the electric efficiency of the installation as the unit power are taken into consideration. The parameters of steam leaving the boiler depend on the thermodynamic property of the exhaust gases. The later ones change simultaneously with the steam. Also the fuel supplied to combustion chamber depends on the steam state. The computer technique makes possible to achieve even the most complicated calculations and to realize necessary simulations. In the calculations some changes in chemical composition and thermodynamic properties of gases are taken into account. As follows from the calculations such a system shows very positive properties and specially when a small cogeneration system is applied.
PL
Praca przedstawia wyniki obliczeń numerycznych opływu profilu o znanych charakterystykach – geometrycznej i aerodynamicznej. Obliczenia realizowano według następujących modeli turbulencji: standardowego k–e, rozszerzonej wersji modelu standardowego, RNG k–e, Reynolds stress oraz modelu z niską liczbą Reynoldsa k–w. Dla powyższych modeli turbulencji wyznaczono aerodynamiczne charakterystyki obliczeniowe, które porównano z wynikami badań eksperymentalnych. Przedstawiono analizę przydatności poszczególnych modeli w rozwiązywaniu zagadnień dotyczących opływu płata.
EN
The results of numerical calculations of the flow around aerodynamics profile – for well–known characteristics (geometrical and aerodynamic) – are presented. These calculations were realized in following turbulence models: the standard k–e, modified version of standard model, RNG k–e, Reynolds stress and low Reynolds number k–w. For above mentioned turbulence models the theoretical aerodynamics characteristics were found, which were compared with results of experimental investigations. The analysis of particular models usefulness in solving aerodynamics profile flow problems is presented.
PL
W pracy przedstawiono wyniki obliczeń wpływu chłodzenia międzystopniowego poprzez wtrysk wody na sprawność i wskaźnik mocy turbiny gazowej, dla szerokiego zakresu zmienności parametrów termodynamicznych. Wyniki obliczeń przedstawione zostały w formie graficznej. Chłodzenie międzystopniowe poprzez wtrysk wody jest jedną z metod podnoszenia sprawności turbin gazowych. Może być stosowane razem z innymi metodami. Ze wzgledów ekologicznych i ekonomicznych międzystopniowy wtrysk wody do sprężarki jest atrakcyjnym sposobem podnoszenia sprawności. Metoda ta powinna zostać dokładniej przebadana, zarówno numerycznie jak i laboratoryjnie.
first rewind previous Strona / 3 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.