بررسی عملکرد یک سیکل توربین‌گاز مجهز به یک موتور استرلینگ نوع دوطرفه در یک واحد تولید توان

هدف از این تحقیق، بررسی عملکرد یک سیکل توربین‌گاز مجهز به یک موتور استرلینگ از دیدگاه ترمودینامیکی است. در این سیستم، بخشی از حرارت خروجی تلف‌شده از توربین‌گاز برای تولید توان بیشتر به یک موتور استرلینگ انتقال داده می‌شود. در تحلیل سیستم پیشنهادی، معادلات حاکم بر سیکل هیبریدی در نرم‌افزار مطلب مدل‌سازی شده و برای حل موتور استرلینگ نیز از مدل‌های اشمیت و آدیاباتیک ایدئال استفاده شده است. در بررسی کل سیکل هیبریدی نسبت فشار کمپرسور و دمای گازهای ورودی به توربین دو پارامتر اساسی و تاثیرگذاری هستند که در این تحقیق مورد بررسی قرار گرفته‌اند. نتایج تحقیق نشان می‌دهد که کاهش نسبت فشار کمپرسور و افزایش دمای گازهای ورودی به توربین موجب بهبود عملکرد موتور استرلینگ می‌شود. بررسی‌ها نشان می‌دهد که استفاده از سیکل هیبریدی توربین‌گاز و موتور استرلینگ موجب افزایش توان توربین‌گاز از 268 کیلووات به 468.6 کیلووات بر اساس مدل اشمیت و 457.3 کیلووات بر اساس مدل آدیاباتیک ایدئال می‌شود. از سوی دیگر بازده الکتریکی سیستم نیز با استفاده از سیستم هیبریدی تا حدود 18.1% بر اساس مدل اشمیت و حدود 17.1% بر اساس مدل آدیاباتیک ایدئال افزایش پیدا می‌کند.

Performance Analysis of a Gas Turbine Cycle Equipped with a Double Acting Type Stirling Engine in a Power Generating Unit

The aim of this study is to investigate the performance of a gas turbine cycle equipped with a Stirling engine from the thermodynamic point of view. In this system, a part of the heat loss from the gas turbine is transmitted to a Stirling engine to generate more power. In the analysis of the proposed system, the governing equations of the hybrid cycles are modeled in MATLAB software and Schmidt, and ideal adiabatic models are used to solve the Stirling engine. In the analysis of the hybrid cycle, the compressor pressure ratio and turbine inlet temperature are considered as two Important and effective parameters. The results show that reducing the compressor pressure ratio and increasing the turbine inlet temperature improve the performance of the Stirling engine. The results indicate that the use of the hybrid gas turbine cycle and the Stirling engine will increase the power of the gas turbine from 268 kW to 468/6 kW, based on the Schmidt model, and 457/3 kW, based on the ideal adiabatic model. Also, the electrical efficiency of the system increases by 18/1%, based on the Schmidt model, and about 17/1%, based on the ideal adiabatic model.