وتعمل توربينات الغاز على أساس دورات الدينامية الحرارية التي تحول الطاقة الوقودية إلى طاقة آلية، ويعتبر فهم هذه الدورات أمرا أساسيا لتحقيق الأداء والكفاءة الأمثل في توليد الطاقة وتطبيقات الطيران.

المبادئ الأساسية لدورات توربين الغاز

وينطوي جوهر دورة التوربين الغازي على الضغط الجوي، وخلطه بالوقود، وحرق المخلوط، وتوسيع الغازات من خلال التوربينات لإنتاج العمل، وأكثر الدورات شيوعا هي دورة برايتون، التي تصف هذه العملية بعبارات مثالية.

عناصر دورة الدينامية الحرارية

وتشمل المكونات الرئيسية المضغوط، وغرف الاحتراق، والتوربين، ويزيد الضغط على الهواء الوافد، الذي يخلط بين الوقود في غرفة الاحتراق، وتتوسع الغازات العالية الضغط من خلال التربين، وتولد الطاقة.

الحسابات والكفاءة

وتتوقف كفاءة التوربينات الغازية على معدلات الضغط والحدود القصوى لدرجات الحرارة، وتشمل الحسابات الأساسية معادلة دورة برايتون المثالية، التي تتصل بالضغط ودرجات الحرارة وناتج العمل، وتستأثر الدورات الحقيقية بالخسائر والكفاءة في العناصر.

  • نسبة الضغط
  • درجة الحرارة في منصة توربين
  • ناتج العمل
  • الكفاءة الحرارية