Optimización de la Combustión Supercrítica de Hidrógeno en Turbinas de Gas
Autores: Ole, Sylwia; Mularski, Jakub; Pyka, Dariusz; Pawlak-Kruczek, Halina; Pozarlik, Artur
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Optimización de la Combustión Supercrítica de Hidrógeno en Turbinas de Gas
Categoría
Energía
Subcategoría
Tecnología de combustibles
Palabras clave
Estudio
Combustión
Hidrógeno
Turbinas de gas supercríticas
Optimización
Diseño de cámaras de combustión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio investiga la combustión de hidrógeno en turbinas de gas supercríticas, enfatizando la optimización del diseño del quemador a través de simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD). Los parámetros clave analizados incluyen el número de entradas de oxígeno, la presión de operación, el exceso de fluido de trabajo en las entradas de oxígeno, la potencia de salida y el uso de diferentes fluidos de trabajo: argón supercrítico (sAr) y xenón supercrítico (sXe). Los resultados destacan cómo estos parámetros influyen en la distribución de temperatura, la estabilidad de la llama y la eficiencia general de la combustión. Los hallazgos sugieren que aumentar el número de entradas de oxígeno puede afectar significativamente los perfiles de temperatura, mientras que presiones de operación más altas conducen a llamas más cortas. La dilución de oxígeno por argón reduce las temperaturas máximas, y la elección del fluido de trabajo impacta la eficiencia de enfriamiento y la dinámica de la llama. Este estudio proporciona información valiosa sobre la optimización del diseño de cámaras de combustión supercríticas para la combustión de hidrógeno en nuevos sistemas de turbinas de gas supercríticas.
Descripción
Este estudio investiga la combustión de hidrógeno en turbinas de gas supercríticas, enfatizando la optimización del diseño del quemador a través de simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD). Los parámetros clave analizados incluyen el número de entradas de oxígeno, la presión de operación, el exceso de fluido de trabajo en las entradas de oxígeno, la potencia de salida y el uso de diferentes fluidos de trabajo: argón supercrítico (sAr) y xenón supercrítico (sXe). Los resultados destacan cómo estos parámetros influyen en la distribución de temperatura, la estabilidad de la llama y la eficiencia general de la combustión. Los hallazgos sugieren que aumentar el número de entradas de oxígeno puede afectar significativamente los perfiles de temperatura, mientras que presiones de operación más altas conducen a llamas más cortas. La dilución de oxígeno por argón reduce las temperaturas máximas, y la elección del fluido de trabajo impacta la eficiencia de enfriamiento y la dinámica de la llama. Este estudio proporciona información valiosa sobre la optimización del diseño de cámaras de combustión supercríticas para la combustión de hidrógeno en nuevos sistemas de turbinas de gas supercríticas.