Modelagem termodinâmica computacional de turbinas a gás de eixo simples: influência dos parâmetros operacionais na potência final do equipamento

Abstract

O presente trabalho objetiva analisar e interpretar a influência dos parâmetros de operação das turbinas a gás de eixo simples em sua potência final. Este equipamento, que tem como força motriz a energia dos gases liberados na combustão, é amplamente aplicado no setor energético e como propulsor de aeronaves. Atualmente, produções acadêmicas que estudem a influência dos parâmetros de operação no desempenho da turbina a gás através de uma modelagem computacional são escassas, principalmente em âmbito nacional. Além disso há uma dificuldade de encontrar trabalhos que reúnam todos esses parâmetros. Dessa forma, levando em consideração ainda o aumento da demanda dos setores energético e de transporte aéreo, torna-se necessário investir esforços em pesquisas nesse assunto. Nesse sentido, para entender o comportamento da potência final com a variação dos parâmetros de entrada da turbina realizou-se uma modelagem computacional através do software Microsoft Office Excel®. Os parâmetros estudados estão subdivididos em: condições do ar de admissão do compressor, combustível utilizado, razões de pressão e eficiência dos componentes. Os resultados encontrados foram comparados com o da literatura visando avaliar o quão próximo o modelo adotado está da realidade. Percebeu-se que os gráficos encontrados assemelham-se aos literatura mostrando a confiabilidade da modelagem adotada. A temperatura do ar de admissão, a eficiência dos componentes e a vazão mássica de combustível estão entre os parâmetros que mais influenciaram na potência líquida.