This paper presents the characteristics of lifted height and flame length from non-premixed jet flames in highly preheated air to investigate the detail combustion mechanism in the gas turbine or HCCI engine, etc. Special attention was paid to the effect of preheated air temperature, oxygen concentration and fuel injection flow rate on flame length and lifted hight. By using highly preheated air, stable flames were formed even in low oxygen concentration condition. The lifted height increased with decreasing preheated air temperature, where the flame length showed opposed phenomena. The flamelet model, which is thought to have very thin flamelet, is difficult to applicable to the present flame conditions which is formed In low oxygen concentration in highly preheated air.
실매질 시험용 30톤급 터보펌프 터빈의 성능시험을 수행하였다. 날카로운 익단의 동익과 원호 익단의 동익을 가진 두 종류의 터빈로터에 대한 성능시험을 수행하였으며 아울러 다양한 압력비와 회전수에 따른 터빈 축추력의 변화를 동시에 측정하였다. 시험결과, 날카로운 익단의 터빈로터가 원호익단을 가진 터빈로터에 비해 설계 상사점에서 약 1% 높은 효율을 나타내는 것으로 측정되었다. 터빈 축추력은 회전수에 따라 선형적으로 변화하며 터빈 압력비에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다.
As a part of the government renewable energy policy, KOWEPO is constructing 300MW IGCC plant in Taean. IGCC plant consists of gasification block, air separation unit and power block, which performance test is separately conducted. Overall performance test for IGCC plant is peformed to comply with ASME PTC 46. Major factors affected on the overall efficiency for IGCC plant are external conditions, each block performance(gasification, ASU, power block), water/steam integration and air integration. Performance parameters of IGCC plant are cold gas efficiency, oxygen consumption, sensible heat recovery of syngas cooler for gasification block and purity of oxygen, flow amount of oxygen and nitrogen, power consumption for air separation unit and steam/water integration among the each block. The gas turbine capacity applied to the IGCC plant is 20 percent higher than NGCC gas turbine due to the low caloric heating value of syngas, therefor it is possible to utilize air integration between gas turbine and air separation unit to improve overall efficiency of the IGCC plant and there is a little impact on the ambient condition. It is very important to optimize the air integration design with consideration to the optimized integration ratio and the reliable operation. Optimized steam/water integration between power block and gasification block can improve overall efficiency of IGCC plant where the optimized heat recovery from gasification block should be considered. Finally, It is possibile to achieve the target efficiency above 42 percent(HHV, Net) for 300MW Taean IGCC plant by optimized design and integration.
The aim of the current study is to compare the performance of large 2 MW and 3 MW wind turbines operating on existing onshore wind farms using Blade Element Momentum (BEM) theory and Angular Momentum (AM) theory and illustrate the performance characteristic curves of the turbines as a function of wind speed (U∞). To achieve this, the measurement data obtained from two different Wind Energy Power Plants (WEPPs) located in the Hatay region of Turkey was used. Two different horizontal-axis wind turbines with capacities of 2 MW and 3 MW were selected for evaluation and comparison. The hub-height wind speed (UD), turbine power output (P), atmospheric air temperature (Tatm) and turbine rotational speed (Ω) data were used in the evaluation of the turbine performance characteristics. Curves of turbine power output (P), axial flow induction factor (a), turbine rotational speed (Ω), turbine power coefficient (CP), blade tip speed ratio (λ), thrust force coefficient (CT) and thrust force (T) as a function of U∞ were obtained for the 2 MW and 3 MW wind turbines and these characteristic curves were compared. Results revealed that, for the same wind speed conditions, the higher-capacity wind turbine (3 MW) was operating at higher turbine power coefficient rates, while rotating at lower rotational speed ratios than the lower-capacity wind turbine (2 MW).
The Wells turbine is one of the simplest and most promising self-rectifying air turbines which are useful for the systems of alternative energy development in near future, and it is economically desirable from the point of view of the practical use, as well. To investigate the effect of blade sweep on the performance of the Wells turbine, computations of a fully 3-D Navier-Stokes are carried out under steady flow conditions of NACA0020 blade. It is known that the performance of the Wells turbine is considerably influenced by the blade sweep. An optimum blade sweep ratio(f=0.35) for the NACA0020 is found to be the most promising for the practical use, and this value is in good agreement with the previous experiments. It is also found that the overall turbine performance for the NACA0020 is better than that for the CA9.
Exergy concept is applied to the analysis of part-load performance of gas turbine engine. Exergy is a useful tool to find the source of irreversibility in thermal system. In this study, details of the performance characteristics of a heavy-duty gas turbine, l50MW-class GE 7FA model, are described by theoretical investigations with exergy analysis. Result shows that exergy destruction rate of gas turbine increases with decreased load, which means increase of irreversibility. Also, it is found that variations of IGV angle and amount of cooling air for turbine blades are closely related to the inefficiencies of compressor and turbine, respectively.
This study investigated the changes in performance and operating characteristics of an F-class gas turbine according to the change of working fluid from air to carbon dioxide. The revised gas turbine is the topping cycle of the semi-closed oxy-fuel combustion combined cycle. With the same turbine inlet temperature, the $CO_2$ gas turbine is expected to produce about 85% more power. The main contributor is the greater compressor mass flow and the added oxygen flow for the combustion. Compressor pressure ratio increases about 50%. However, the gas turbine efficiency reduces about 10 %. Modulation of inlet guide vane to reduce the compressor inlet mass flow, the major purpose of which is to reduce the compressor inlet Mach number, was also performed.
Since a gas turbine is still a significant contributor to peak time, it is very important to tune the gains of P. I. D to get a maximum power and stability within permissible limits. In the gas turbine, the main control loop must adjust the fuel flow to ensure the correct output power and frequency. but it is not easy, because the control loop is composed of many subsystems. In this paper we acquire a transfer function based on the operations data of Gun-san gas turbine and study to apply a loop compensation type 2-DOF PID controller tuning by neural-network to control loop of gas turbine to reduce phenomena caused by integral and derivative actions through simulation. We obtained satisfactory results to disturbances of subcontrol loop such as, fuel flow, air flow, turbine extraction temperature.
The present paper deals with the numerical study to analyze the self-starting performance of impulse turbine in a reciprocating air flow generated by sinusoidal motion of wave inside oscillating water column. Result was compared to that of Wells turbine, well-known wave energy conversion device, and showed that the impulse turbine has a superior self-starting ability. More detailed parametric study was performed to demonstrate the effects of moment of inertia of rotor, loading torque, tip clearance and angle of guide vane.
This study presents analysis results for the hybrid system combining solid oxide fuel cell and gas turbine. Two different system layouts(an ambient pressure system and pressurized system) are considered and their design performance are comparatively investigated taking into account critical design factor, the most critical parameter such as turbine inlet temperature, gas turbine pressure ratio, temperature difference at the fuel cell and fuel cell operating temperature are considered as design constraints. Performance variations according to system layout and design parameters are examined in energetic view point.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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