ETUDE DES CYCLES THERMODYNAMIQUES DE TURBINESA GAZ ET ANALYSE DE LEURS PERFORMANCES ENERGETIQUES

Abstract

ھذا المشروع موضوعھ عبارة عن دراسة موجزة تخص التور بینات الغازیة المصممة لتدریب المولدات في انتاج الكھرباء، وأیضا المحرك المیكانیكي للمعدات. ركزة الدراسات الببلیوغرافیة على التطبیق العددي ودورات التور بینات الغازیة الأكثر استخداما ف الممارسة، وھي دورات الجول مع التجدید وبدونھ بشكلعابر، یتم الاستشھاد بالدورات الدوارات النظریة إریكسونوستیرلینغ. أربع مؤثرات فزیائیة (درجة الحرارة القسوة، كفاءة التجدید كفاءة التور بیناتوكفاءة الضغط) لتأثیرھا على الكفاءة الحراریة الكلیة لدورة وأیضا على العمل المفید نظرا للعلاقة المعقدة بین ھذین الأخیرین. النتائج التي تم الحصول علیھا من خلال برنامج تم تنفیذه في اتار (مطلب)سلطت الضوء على ھذا التأثیر بدرجات مختلفة أكثرواقل، ولكن اختتاما بواقع معروف بین المتخصصین الذي ینص على ان القیم المثلى الى القیم العادیة للكفاءة الحراریة للدورة وتم الحصول على عمل مفید لنسب الضغط بین 8 و15, ھذه الملاحظة یظھر في نتائجنا. كلمات مفتاحیة: التور بیناتالغازیة, دورة جول برایتون , معلمة التور بینات الغازیة , الكفاءة الحراریة النظریة والحقیقیة. Abstract: This project was the subject of a study on gas turbines that are designed to drive generators in the production of electricity and also for mechanical drive of machines. The bibliographic study and subsequently the numerical application focused on the gas turbine cycles most used in practice, namely: Joule cycles with and without regeneration. In passing, the theoretical cycles of Ericsson and Stirling are cited. Four technical parameters (critical temperature, regeneration efficiency, turbine efficiency and compressor efficiency) were studied for their influence on the overall thermal efficiency of the cycle and also the useful work given the complex relationship between the latter. The results obtained through a program carried out under MATLAB have highlighted this influence with more or less different degrees but concluding a reality known among specialists which states that the optimal to normal values of the thermal efficiency of the cycle and the useful work are obtained for compression ratios between 8 and 15. This observation is visible in Our résulte. Key words: gas turbine, Joule Brayton cycle, Performance parameter of a gas turbine, theoretical and real thermal efficiency. 5 Résumé : Ce projet a fait l’objet d’une étude sur les turbines à gaz qui sont conçues pour entrainer des générateurs dans la production d’électricité et aussi pour entrainement mécanique d’engins. L’étude bibliographique et par la suite l’application numérique se sont concentrées sur les cycles de turbines à gazles plus utilisés en pratique à savoir : cycles de Joule avec et sans régénération. Au passage, sont cités les cycles théoriques d’Ericsson et de Stirling. Quatre paramètres techniques (température critique, rendement de régénération, rendement de turbine et rendement du compresseur) ont fait l’objet d’une étude de leur influence sur le rendement thermique global du cycle et aussi le travail utile vu la relation complexe entre ces deux derniers. Les résultats obtenus via un programme réalisé sous MATLAB ont mis en évidence cette influence avec des degrés plus ou moins différents mais concluant à une réalité connue parmi les spécialistes qui stipule que les valeurs optimales à normales du rendement thermique du cycle et du travail utile sont obtenues pour des rapports de compression situés entre 8 et 15. Ce constat est visible dans nos résultats. Mots clés : Turbine à gaz, Cycle de Joule Brayton, Cycle à régénération, Rendement thermique, Travail utile d’une turbine à gaz.