EN
TR
FARKLI YAKITLAR İÇİN YANMA ODASI PARAMETRELERİNİN GAZ TÜRBİNİ ÇEVRİMİNİN TERMODİNAMİK PERFORMANSINA ETKİSİ
Öz
Gaz türbini çevrimlerinde yanma odası, yakıtın kimyasal enerjisinin yanma süreciyle ısı enerjisine dönüştürülerek yüksek sıcaklık ve basınçtaki çalışma akışkanına aktarıldığı temel bir bileşendir. Bu çalışmada, iki kademeli kompresör grubu ve tek kademeli türbinden oluşan bir gaz türbini çevriminin termodinamik performansı, metan (CH4) ve propan (C3H8) yakıtları için incelenmiştir. Yanma odası parametreleri olarak hava fazlalık katsayısı (λ=3–5), yanma verimi (η_yan=%95–%99) ve basınç kaybı (ΔP=%2–%8) ele alınmış; bu parametrelere bağlı olarak çevrimin enerji ve ekserji analizleri gerçekleştirilmiştir. Analiz sonuçları, hava fazlalık katsayısındaki artışın alev sıcaklığını düşürerek çevrimin termal ve ekserji verimlerinde belirgin bir azalmaya neden olduğunu, yanma verimindeki artışın ise yakıtın kimyasal enerjisinin daha etkin biçimde ısı enerjisine dönüştürülmesini sağlayarak çevrim performansını iyileştirdiğini göstermiştir. Basınç kaybındaki artış, türbin giriş basıncını düşürerek genleşme oranını sınırlamış ve buna bağlı olarak çevrimin hem termal hem de ekserji verimlerinde azalma meydana getirmiştir. Genel olarak, CH4 yakıtı kullanılan sistemin termal ve ekserji verimlerinin C3H8 yakıtına kıyasla daha yüksek olduğu belirlenmiştir. İncelenen yanma odası parametreleri ve kullanılan yakıta bağlı olarak, gaz türbini çevriminin termal verimi %34,84–%46,67, ekserji verimi ise %31,33–%44,27 aralığında değişmiştir.
Anahtar Kelimeler
References
- Ahmadi, P., & Dincer, I. (2011). Thermodynamic and exergoenvironmental analyses, and multi-objective optimization of a gas turbine power plant. Applied Thermal Engineering, 31(14-15), 2529-2540. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2011.04.018
- Alnaimi, F. B. I., Singh, M. S. J., Al-Bazi, A., Al-Muhsen, N. F., Mohammed, T. S., & Al-Hadeethi, R. H. (2021). Parametric investigation of combustion process optimization for Gas Turbines at SJ Putrajaya. Energy Reports, 7, 5722-5732. https://doi.org/10.1016/j.egyr.2021.08.202
- Bademlioglu, A. H., Canbolat, A. S., & Kaynakli, O. (2025). Sustainable liquid hydrogen production: Comprehensive modeling and thermodynamic analysis of a geothermal-powered multifunctional system. Sustainable Energy Technologies and Assessments, 76, 104279. https://doi.org/10.1016/j.seta.2025.104279
- Bejan, A., Tsatsaronis, G., & Moran, M. J. (1995). Thermal design and optimization. John Wiley & Sons.
- Chen, F., Zhang, W., Cai, J., Wang, X., Guo, J., & Li, W. (2024). Design and optimization of a multi-level wasted heat recovery system for a natural gas-based gas turbine cycle; comprehensive exergy and economic analyses. Applied Thermal Engineering, 236, 121662. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2023.121662
- Chen, Y., Wang, M., Liso, V., Samsatli, S., Samsatli, N. J., Jing, R., Chen, J., Li, N., & Zhao, Y. (2019). Parametric analysis and optimization for exergoeconomic performance of a combined system based on solid oxide fuel cell-gas turbine and supercritical carbon dioxide Brayton cycle. Energy Conversion and Management, 186, 66-81. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2019.02.036
- Chmielewski, M., Niszczota, P., & Gieras, M. (2020). Combustion efficiency of fuel-water emulsion in a small gas turbine. Energy, 211, 118961. https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.118961
- Eke, M. N., Ozor, P. A., Aigbodion, V. S., & Mbohwa, C. (2021). Second law approach in the reduction of gas emission from gas turbine plant. Fuel Communications, 9, 100030. https://doi.org/10.1016/j.jfueco.2021.100030
Details
Primary Language
Turkish
Subjects
Energy Generation, Conversion and Storage (Excl. Chemical and Electrical)
Journal Section
Research Article
Authors
Publication Date
March 3, 2026
Submission Date
October 31, 2025
Acceptance Date
January 5, 2026
Published in Issue
Year 2026 Volume: 29 Number: 1