Performance Improvement of Free Power Gas Turbine Type Gas Turbine Engine by Using of a MAT Cycle

MAT사이클을 이용한 분리축 가스터빈 엔진의 성능향상에 관한 연구

In order to Improve the performance of a free power turbine type gas turbine engine by injecting the atomized water into a compressor inlet., a study on Moisture Air Turbine (MAT) cycle was proposed. Compressor work by air-water mixtures in phase change was theoretically considered, and it was found that the water evaporation might reduce the compressor work. Cycle model calculations predicted that power increments of 21.7%, 20.2% and 18.4% by 1.5% water to the air flow rate at the compressor intake with rotational shaft speeds of 1000, 1210, 1350 rps were obtained, and also thermal efficiency due to the reduction of compressor work was improved.

본 연구에서는 MAT(Moisture Air Turbine) 사이클이 압축기 입구에 미세한 물방울을 분무함에 따라, 가스터빈 엔진의 성능을 향상시킬 수 있음을 제시하였다. 혼합물이 상변화하는 동안의 압축기 일은 이론적으로 등 엔트로피 압축 일로 고려하였다. 여기서 습증발의 영향을 고려함에 따라 압축기 일이 감소함을 알 수 있었다. 성능해석 프로그램을 이용해서 1000, 1210, 1350 rps 조건에서, 압축기 유입공기에 대한 1.5% 의 물 분무시 사이클 모델 계산을 이용해서 각각 21.7%, 20.2%, 18.4%의 출력이 증가함을 확인하였다. 또한 효율도 압축기 일의 감소에 의해 개선되어짐을 확인하였다.