Análise termodinâmica de uma turbina de gás considerando diferentes configurações

• Autor(a) principal: Neves, Gabriel da Silva
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/251680
• topic: Turbinas a gás; Análise termodinâmica; Gas turbine; Brayton; Hydrogen; Combustion; Thermal efficiency

O objetivo deste trabalho é analisar como o trabalho fornecido ao compressor, trabalho fornecido pela turbina, trabalho específico e rendimento térmico de um ciclo de Brayton simples, um ciclo de Brayton regenerativo e um ciclo de Brayton com regeneração, reaquecimento e inter-resfriamento se comportam quando o combustível utilizado é alterado, variando também a razão de compressão. No ciclo de combustão simples, ar atmosférico passa por um compressor, entra em uma câmara de combustão onde reage com o combustível em questão, passa por um diluidor onde é resfriado a 1400 K, que é a temperatura de entrada da turbina. Ao entrar na turbina os gases passam por um processo de expansão gerando trabalho. Para resolução dos produtos da combustão o método da minimização da energia de Gibbs é utilizado. A primeira mistura de combustível utilizada é composta apenas por metano, na segunda é adicionado hidrogênio e a terceira é composta apenas por hidrogênio. Para resolução do ciclo é utilizada uma rotina programada em Matlab. O ganho relativo devido à utilização de hidrogênio não foi perceptível com relação ao rendimento térmico, com um aumento máximo de 1,0%. Porém, com relação ao trabalho específico, houve um aumento de 100 % quando comparado com os combustíveis com menos hidrogênio, o mesmo ocorreu quando houve a utilização do inter-resfriamento e do reaquecimento.