Energy and exergy analyses of compressor inlet air-cooled gas turbines using the Joule—Brayton refrigeration cycle
Notice bibliographique
Résumé
In this article, a novel method of inlet air cooling is proposed to enhance the performance of a gas turbine operating in hot climates. The intake air at the compressor bell-mouth is cooled by an air Brayton refrigerator driven by the gas turbine, and the refrigerator uses air as the working fluid. Introducing the air refrigeration cycle provides the advantage of quite low temperatures close to 0 °C and even lower. This is not possible with other methods of intake air cooling, namely evaporative cooling or use of waste heat-driven absorption machines. A thermodynamic analysis through energy and exergy is employed, and a comprehensive parametric study is performed to investigate the effects of extraction pressure ratio, extracted mass rate, turbine inlet temperature (TIT), and ambient relative humidity (RH) on increase in net work output, first law efficiency, and second law efficiency of a compressor inlet air-cooled gas turbine cycle using a Joule—Brayton refrigerator. The analysis of the results indicates that the maximum exergy destroyed in the combustion chamber, which represents>80 per cent of the total exergy destruction in the overall system, is significantly affected by the extraction pressure ratio and TIT and is slightly affected by ambient RH. The increase in the net work output, the first law efficiency, and the second law efficiency of the cycle significantly varies with a change in the extraction pressure ratio, extraction mass rate, TIT, and ambient RH. Results clearly show that performance evaluation based on first law analysis alone is not adequate, and hence more meaningful evaluation must include second law analysis. Decision-makers should find the methodology presented in this article useful in comparison and selection of various methods for inlet air cooling in gas turbines.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».