Effet de l'humidification de l'air à l'entrée du compresseur sur les performances d'une turbine à gaz
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Date
2020-07-30
Authors
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Publisher
UMMTO
Abstract
Les turbines à gaz sont utilisées pour plusieurs fins, dont l’industrie des hydrocarbures, et elles sont répandues dans différents endroits géographique avec des conditions climatiques variables. Tout en sachant que les turbines à gaz sont fortement sensibles à la température ambiante et à l’humidité relative, donc il est incontournable d’intervenir afin de résoudre ce problème de sensibilité des TAG dans le sud algérien qui est caractérisé par son climat saharien.
D’après les revues bibliographiques nous avons déduit que le cycle des turbines à gaz est souple au point où on peut lui apporter des améliorations, tels que l’ajout des dispositifs de refroidissement à l’entrée du compresseur axial. Un autre facteur sur lequel nous pouvons agir pour améliorer les performances de la TAG, c’est la qualité du fioul.
Les deux premières lois de la thermodynamique sont primordiales pour l’étude des cycles des TAG, car à partir de ces deux derniers nous pouvons tirés les différents bilans pour évaluer les performances du cycle.
La notion « exergie » est un paramètre pour évaluer précisément l’efficacité d’un système thermodynamique, tout en mesurant la quantité d’énergie maximale qu’on peut récupérer du système par rapport à celle fournie au système. Il permet aussi de localiser sur quel élément du système où la destruction a eu lieu.
Le jumelage des deux programmes « REFPROP » et « MATLAB » est l’une des méthodes nécessaires pour modéliser et analyser un cycle réel d’une TAG. Ces programmes permettent de déterminer les profils des paramètres de la TAG, tels que les températures du cycle, les puissances et les rendements énergétique et exergétique de l'installation.
Cette étude nous a permis de mettre en évidence l'influence de plusieurs paramètres tels que la température ambiante et l'humidité relative sue les performances de l'installation TAG.
Le taux de compression est l'un des facteurs qui agit favorablement sur les performances de la TAG jusqu'à une valeur optimale où les performances commencent à se détériorer légèrement.
Une température plus élevée à l'entrée des turbines améliore considérablement les performances de la TAG, mais peut également provoquer des ondes de choc au sein de la chambre de combustion ou endommager les aubes de la turbine de détente, ce qui nécessitera une meilleure technologie de fabrication pour des matériaux tels que les carbures et les nitrures (Carbure de silicium ; Carbure de titane ; Nitrure de silicium ; Nitrure de titane).
Les résultats obtenus révèlent clairement que la température ambiante est le facteur climatique ayant le plus grand impact sur les performances de la TAG.
Malgré le faible impact de l'humidité relative sur les performances de la TAG, il faut savoir que l'humidification d'un air sec au point qu'il devient saturé en vapeur d'eau, apportera une amélioration au rendements énergétique et exergétique de 0,92% chacun.
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La réalisation de cette thématique dans notre mémoire de fin d'études, nous a permis de combler nos lacunes tant théoriques que pratiques et d'approfondir nos connaissances dans ce domaine complexe des turbines à gaz et de nous imprégner dans la vie professionnelle.
Description
110 f. : ill. ;30 cm. (+CD-Rom)
Keywords
Humidification de l'air, Turbine à gaz
Citation
Energétique