دانلود مقالات ISI درباره توربین گاز + ترجمه فارسی

توربین گاز، (Gas Turbine)، یک ماشین دوار است که براساس انرژی گازهای ناشی از احتراق کار می‌کند. هر توربین گاز شامل یک کمپرسور برای فشرده کردن هوا، یک محفظه احتراق برای مخلوط کردن هوا با سوخت و محترق‌ کردن آن و یک توربین برای تبدیل کردن انرژی گازهای داغ و فشرده به انرژی مکانیکی است. بخشی از انرژی مکانیکی تولید شده در توربین، صرف چرخاندن کمپرسور خود توربین شده و باقی انرژی، بسته به کاربرد توربین گاز، ممکن است ژنراتور برق را بچرخاند (توربوژنراتور)، به هوا سرعت دهد (توربوجت و توربوفن) و یا مستقیماً (یا بعد از تغییر سرعت چرخش توسط جعبه دنده) به همان صورت مصرف شود (توربوشفت، توربوپراپ و توربوفن). کاربرد روز افزون توربینهای گازی در صنایع مختلف، به خصوص در صنایع نفت و الکترونیک، از قبیل به حرکت در آوردن پمپهای بزرگ در داخل خطوط لوله نفت و گاز، تامین انرژی مورد نیاز کارخانه‌ها و مناطق خاص جدا از شبکه بسیار چشمگیر و قابل توجه است. همچنین در صنعت تولید نیروی برق شبکه‌های سراسری، با عنوان واحدهایی قادرند سریع در مدار قرار گیرند بسیار مورد توجه هستند. مبنای کارکرد چرخهٔ برایتون، اساس کارکرد توربینهای گاز مبنای کار توربینهای گاز از نظر ترمودینامیکی، بر اساس چرخهٔ برایتون است که در آن، هوا به صورت فشرده شده، احتراق در فشار ثابت رخ داده و انبساط هوای فشرده و داغ در توربین، به صورت بی‌دررو رخ می‌دهد و هوا به فشار اولیه می‌رسد. در عمل، اصطکاک و توربولانس باعث می‌شوند که: ۱. فشرده‌سازی هوا در کمپرسور به صورت بی‌دررو نباشد. این موجب می‌شود که برای دست‌یافتن به یک نسبت فشار معین، دمای خروجی کمپرسور بیشتر از حالت ایده‌آل باشد. ۲. انبساط هوا در توربین به صورت بی‌دررو نباشد. این موجب می‌شود که با ثابت بودن مقدار کاهش دما در توربین، کاهش فشار ناشی از آن افزایش یافته و انبساط کمتری برای تولید کار در توربین فراهم باشد. ۳. افت فشار در ورودی هوا، محفظهٔ احتراق و اگزوز وجود داشته باشد. این موضوع سبب می‌شود که نسبت فشار موجود برای تولید کار کاهش یابد. افت فشار در ورودی هوا باعث کاهش فشار در ورودی کمپرسور و در نتیجه کاهش فشار ورودی محفظهٔ احتراق و توربین می‌شود. افت فشار در محفظه و اگزوز، به ترتیب به کاهش فشار ورودی به توربین و افزایش فشار خروجی توربین می‌انجامند که همهٔ این عوامل، سبب کاهش نسبت فشار موجود در توربین برای تولید کار می‌شوند. با افزایش دمای هوای ورودی به توربین، بهره وری توربینهای گاز افزایش می‌یابد. بنابراین، بهتر است که این دما هرچه بیشتر انتخاب شود. اما در این مورد از نظر تحمل مواد تشکیل‌دهندهٔ محفظهٔ احتراق و پره‌های توربین، محدودیت وجود دارد. بنابراین، در این قسمتها که به آنها بخشهای داغ، (Hot Sections)، گفته می‌شود، از مواد مقاوم به دماهای زیاد مانند سوپرآلیاژها استفاده می‌شود. همچنین این قسمتها با استفاده از فناوریهای پیچیده‌ای، خنک‌کاری می‌شوند. انواع توربین گاز ۱- توربینهای گاز صنعتی برای تولید توان الکتریکی توربینهای گاز صنعتی برای تولید توان الکتریکی که توربوژنراتور گاز هم نامیده می‌شوند، توربینهای گازی هستند که توان تولیدشده به وسیلهٔ آنها، مستقیماً و یا پس از تغییر سرعت دوران در جعبه‌دنده، به ژنراتور منتقل شده و در آنجا به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود. این نوع توربین گاز، می‌تواند به صورت سیکل ساده (Single Cycle) و یا سیکل ترکیبی (Combined Cycle) باشد. - توربینهای گاز برای تولید انرژی مکانیکی این نوع از توربینهای گاز که شامل توربوکمپرسورها و توربوپمپها می‌شوند، توربینهای گازی هستند که در آنها انرژی تولید شده توسط توربین، صرف به گردش درآوردن یک کمپرسور (برای فشرده‌کردن یک مادهٔ گازی) یا پمپ (جهت بالابردن فشار یک مایع) می‌شود. ۳- موتورهای جت دسته سوم از توربین گازها، توربینهای نوع جتی هستند که به طور عمده در صنایع هوایی کاربرد دارند و بعضی نیز با اعمال تغییرات جزیی، به صورت توربین ژنراتور به کار می روند. عمده مشخصه این نوع مولدها در اتاقهای احتراق آنها هستند که از آلیاژهای خاصی ساخته می‌شوند، ضمن این‌که نازل سوخت آنها نیز از نوع مرکب است.