Bağımsız güç türbinli süperkritik kapalı bir çevrimin incelenmesi
Investigation of a supercritical closed cycle with independent power turbine
- Tez No: 897870
- Danışmanlar: PROF. DR. ARİF EMRE ÖZGÜR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, termofiziksel özellikleriyle ön plana çıkan karbondioksit (CO2) ile çalışan bağımsız güç türbinli süperkritik kapalı Brayton çevriminin termodinamik analizi yapılmıştır. Bu amaçla, Brayton güç çevriminin temel prensiplerine dayalı olarak çevrime bağımsız bir güç türbini eklenmiş ve çevrim parametreleri incelenmiştir. Farklı çevrim parametrelerinde türbin giriş sıcaklık ve basıncı, kompresör basınç oranı, kompresör verimi, yüksek ve alçak (bağımsız) basınçlı türbin veriminin ve kompresör giriş sıcaklıklarının çevrimin enerji-ekserji verimine ve çevrim net gücüne etkileri incelenmiştir. Bununla birlikte çevrimdeki alçak basınçlı (bağımsız) türbinin çevrim üzerindeki etkileri değerlendirilmiştir. Çevrimin analizi Engineering Equation Solver (EES) adlı bilgisayar programından faydalanılarak çevrimin termodinamik hesaplamaları yapılmıştır. Çevrim parametreleri incelendiğinde sabit türbin giriş sıcaklığında türbin giriş basıncı arttırıldığında çevrimin enerji-ekserji verimi ve çevrimin net gücü arttığı tespit edilmiştir. Sabit türbin giriş basıncında türbin giriş sıcaklığı arttırıldığında ise enerji-ekserji verimi azalırken çevrimin net gücü arttığı tespit edilmiştir. Sabit türbin giriş sıcaklığında kompresör verimi arttırıldığında enerji-ekserji verimi ve çevrimin net gücü arttığı tespit edilmiştir. Türbin parametreleri incelendiğinde alçak basınçlı (bağımsız) türbinin çevrim verimine doğrudan %2.64 etki ettiği tespit edilmiştir. Çevrim parametrelerinde maksimum enerji verimi %20.07, ekserji verimi %39.22 ve çevrim net gücü 306.4 kW olarak hesaplanmıştır. Güç çevrimlerinde, CO2 türbinlerinin kullanımının sağladığı faydalar ve alçak basınçlı (bağımsız) türbinin çevrime etkileri değerlendirilmiştir. CO2 türbinleri ile ilgili elde edilebilecek kazanımlar tartışılmıştır. Bağımsız güç türbini özelinde, süperkritik CO2 çevrimlerinin performansını inceleyen bir çalışma literatürde mevcut değildir.
Özet (Çeviri)
In this study, thermodynamic analysis of the supercritical closed Brayton cycle with independent power turbine operating with carbon dioxide (CO2), which stands out with its thermophysical properties, was performed. For this purpose, an independent power turbine was added to the cycle based on the basic principles of the Brayton power cycle and the cycle parameters were examined. The effects of turbine inlet temperature and pressure, compressor pressure ratio, compressor efficiency, high and low (independent) pressure turbine efficiency and compressor inlet temperatures on the energy-exergy efficiency of the cycle and the cycle net power were examined in different cycle parameters. In addition, the effects of the low-pressure (independent) turbine in the cycle on the cycle were evaluated. The cycle analysis was performed using the computer program called Engineering Equation Solver (EES). When the cycle parameters were examined, it was determined that when the turbine inlet pressure was increased at a constant turbine inlet temperature, the energy-exergy efficiency of the cycle and the net power of the cycle increased. It was determined that when the turbine inlet temperature was increased at a constant turbine inlet pressure, the energy-exergy efficiency decreased while the net power of the cycle increased. It has been found that when compressor efficiency is increased at constant turbine inlet temperature, energy-exergy efficiency and cycle net power increase. When turbine parameters are examined, it is found that low-pressure (independent) turbine has a direct effect on cycle efficiency by 2.64%. In cycle parameters, maximum energy efficiency is calculated as 20.07%, exergy efficiency is 39.22% and cycle net power is 306.4 kW. In power cycles, the benefits of using CO2 turbines and the effects of low-pressure (independent) turbine on the cycle are evaluated. The gains that can be obtained with CO2 turbines are discussed. There is no study in the literature examining the performance of supercritical CO2 cycles specifically for independent power turbines.
Benzer Tezler
- Voltage control of a stand alone hybrid system using fuzzy logic controller
Bulanık mantık algorıtması kullanarak hıbrıt sıstemlerın voltaj kontrolu
ASGAR MOSTAFAZADEH
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OMER USTA
- Concurrent design of a micro-turbine incorporating model based design
Model tabanlı tasarım içeren bir mikro-türbin eşzamanlı tasarımı
OLCAY SARI
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ONUR TUNÇER
YRD. DOÇ. DR. ÇAĞLAR ÜÇLER
- Jet motoru güç türbini kanatçıklarının akışkan yapı etkileşimi analizleri ile incelenmesi
Investigation jet engine power turbine blades with fluid structure interaction analyzes
GÖRKEM MADENOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
EnerjiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. ÖZGE ALTUN
- Bir otomobilin aerodinamik kayıplarının bir kısmının elektrik enerjisi olarak geri kazanımı için rüzgar türbini tasarımı ve araç enerji performansı üzerindeki etkisinin incelenmesi
Wind turbine design for the recovery as electrical energy of a some of aerodynamic losses of an automobile and investigation of its effect on vehicle energy performance
EMİN EL
Doktora
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiFırat ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ YILDIZ
PROF. DR. BEŞİR DANDIL
- Modeling of a closed-loop lubrication system for a turbofan engine and active control of bearing temperatures
Turbofan motorda kapalı döngü yağlama sisteminin modellenmesi ve rulman sıcaklıklarının aktif kontrolü
YASİN İNCE
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İLHAN KOCAARSLAN