آنالیز حساسیت اثر شرایط محیطی بر عملکرد دینامیکی سیستم سوخت‌رسانی میکروتوربین گازی مدل GTCP 85-180

Abstract

سیستم سوخت‌رسانی یکی از اجزای مهم و پیچیده میکروتوربین گازی است. با توجه به اینکه شرایط محیطی کارکرد موتور مانند دمای محیط، رطوبت نسبی هوا و ارتفاع کارکرد از سطح دریا بسته به موقعیت جغرافیایی متفاوت است، عملکرد سیستم سوخت‌رسانی نیز دچار تغییر می‌شود. در مطالعه حاضر سیستم سوخت‌رسانی میکروتوربین گازی مدل GTCP۸۵-۱۸۰ موجود در ایران با استفاده از کنترلر پی‌آی‌دی مکانیکی مدل‌سازی شده است. سپس با زوج‌نیروکردن معادلات کنترل‌کننده و معادلات ترمودینامیک کلاسیک حاکم بر موتور، تاثیر شرایط محیطی مختلف بر راه‌اندازی و کارکرد نامی موتور مورد بررسی قرار گرفته است. بازه تغییرات شرایط محیطی متناسب با موقعیت جغرافیایی شهرهای ایران انتخاب شده است. با مقایسه نتایج حل عددی توسط کد نوشته‌شده در نرم‌افزار متلب با داده‌های تجربی، دقت حل عددی مورد تایید قرار گرفت. نتایج نشان داد که دمای محیط بیشترین تاثیر را بر عملکرد سیستم سوخت‌رسانی میکروتوربین می‌گذارد و موجب می‌شود که دمای گاز خروجی از توربین ۱۶/۳%، مصرف سوخت ۳/۷%، زمان راه‌اندازی موتور ۱۴/۷% و فشار سوخت انژکتور ۴/۷% تغییر کند. همچنین مقایسه نتایج حالت کارکرد نامی موتور با نتایج راه‌اندازی نشان داد که اثر پارامترهای محیطی بر عملکرد سیستم سوخت‌رسانی، در زمان راه‌اندازی موتور بیشتر است.