بررسي تاثير افزايش زبري سطح تيغه كمپرسور بر عملكرد يك ميكروتوربين

توربين گاز به دليل شرايط عملكردي دشوار در معرض آسيب ناشي از رسوب‌گذاري، سايش و ديگر عوامل آسيب‌زا قرار دارد. رسوب‌گذاري كمپرسور مهمترين عامل افت عملكرد توربين گاز بوده و پيامد اصلي آن افزايش زبري سطح تيغه‌ها مي‌باشد. بروز رسوب‌گذاري كمپرسور باعث افت عملكرد توربين گاز شده و هزينه‌هاي عملياتي آن را افزايش مي‌دهد. يكي از روش‌هايي كه براي تشخيص آسيب اجزاي توربين گاز به كار مي‌رود، تحليل مسير گاز است. در اين روش با پايش متغيرهاي حساس نسبت به هر آسيب مي‌توان بروز آسيب متناظر را تشخيص داد. برتري اين روش بر بازرسي اجزا اين است كه در آن نيازي به خاموش كردن توربين گاز نيست به همين دليل هزينه ناشي از خاموشي توربين گاز و خروج آن از مدار نيز حذف مي‌شود؛ بعلاوه پايش پيوسته وضعيت سلامتي موتور نيز امكان‌پذير مي‌شود. هدف اين مقاله بررسي تاثير افزايش زبري سطح تيغه كمپرسور بر عملكرد يك ميكروتوربين در بارهاي جزئي و كامل و تعيين متغيرهاي حساس به رسوب‌گذاري است. براي اين كار از مشخصه يك كمپرسور گريز از مركز در حالت سالم و سه زبري سطح مختلف جهت شبيه‌سازي عملكرد خارج از نقطه طراحي يك ميكروتوربين استفاده شده‌است. شبيه سازي عملكرد ميكروتوربين در حالت سالم صحه‌گذاري شده‌است. تاثير افزايش زبري بر عملكرد ميكروتوربين محاسبه و حساسيت هر يك از متغيرهاي عملكردي نسبت به افزايش زبري در بارهاي مختلف، بررسي شده‌است. نتايج شبيه‌سازي نشان مي‌دهد كه شرايط ناشي از افزايش زبري تيغه كمپرسور باعث بهبود عملكرد بازياب گرما و افزايش بازده ميكروتوربين در دور ثابت مي‌شود؛ اما به دليل افزايش دماي ورودي توربين و عبور آن از حد مجاز، توان بيشينه‌ مجاز كاهش مي‌يابد. همچنين نتايج نشان مي‌دهند كه توان خالص، دماي ورودي محفظه احتراق و دماي خروجي توربين، بيشترين حساسيت را نسبت به افزايش زبري دارند. در حالي‌كه دماي خروجي كمپرسور حساسيت كمي را نسبت به افزايش زبري نشان مي‌دهد.