Termodinamik #29 | Brayton Çevrimi: Gaz Türbini İşinin Neden Yarısını Geri Harcar?

Eğitmen: Dr. Süleyman Burak ÇELİK

Pistonlu motorları bitirdik. Bugün uçakların ve doğal gaz santrallerinin kalbine geçiyoruz: gaz türbini ve Brayton çevrimi. Sınavda soru şöyle gelir: ideal bir Brayton çevriminde basınç oranı 10; kompresör girişinde hava 300 K, türbin girişinde 1300 K. Kompresör işini, türbin işini, net işi, verimi ve geri iş oranını bulun. Hepsini adım adım, her işlemi tek tek göstererek hesaplıyoruz. Bu derste: - Tek fikir: sürekli akışlı makine; gazı sıkıştırmak pahalı olduğundan türbin işinin büyük kısmı kompresöre geri gider. Verim yalnız basınç oranına bağlı: η = 1 − 1 / rp^((k−1)/k). - Üç klasik yanlış: net işi türbin işi sanmak; ısıyı cv ile hesaplamak; rejeneratörü her zaman işe yarar sanmak. - Soru 1 (sınav tipi, tam çözüm): 10^0.2857 = 1.9307 → T2 ≈ 579.2 K, T4 ≈ 673.3 K; kompresör ≈ 280.6, türbin ≈ 629.8, net iş ≈ 349.2 kJ/kg; q giriş ≈ 724.4; η ≈ 0.482; geri iş oranı ≈ 0.446. - Soru 2 (kısa varyant): egzoz (673.3 K) kompresör çıkışından (579.2 K) sıcak → ideal rejeneratörle q giriş ≈ 629.8, η ≈ 0.554. - Soru 3: siz deneyin, sonra çözüm (rp = 15: η ≈ 0.539). Bölümler: 0:00 Sınav sorusu: gaz türbini 0:47 Tek fikir: kompresör, yanma, türbin, egzoz 1:30 Üç klasik yanlış 1:52 Soru 1: Brayton çevrimi rp = 10 2:19 Adım 1: sıcaklıklar 2:51 Adım 2–3: kompresör, türbin ve net iş 3:32 Adım 4: verim ve geri iş oranı 4:13 Soru 2: ideal rejeneratör 4:57 Soru 3: sıra sizde 5:04 Soru 3: çözüm 5:29 Ne yaptık? Yöntem geri sayımı 5:49 Akılda kalacak kural Gelecek derste: Rankine çevrimi — buharlı santral. Kaynak kitap: Y. A. Çengel, M. A. Boles, M. Kanoğlu, Thermodynamics: An Engineering Approach, 10. baskı — §10-8…10-9 Brayton çevrimi, rejenerasyonlu Brayton çevrimi (konu sırası ve kavramlar). Örnekler özgündür. Makine mühendisliği öğrencileri için Termodinamik serisinin yirmi dokuzuncu dersi.

Bu videoyu izlemek için Premium üyelik gerekir.