Termoekonomik analiz ve bir gaz türbinli güç üretme çevrimine uygulanması

Abstract

TERMOEKONOMİK ANALİZ VE BİR GAZ TÜRBİNLİ GÜÇ ÜRETME ÇEVRİMİNE UYGULANMASI Ömer TUNA Anahtar Kelimeler: Termoekonomi, Ekserji Analizi, Gaz Türbinli Sistemler Özet: Literatürdeki termoekonomi teorisi incelendi. Bunlardan termoekonominin tek bir modelle çözülmesi teorisi çok basit bir gaz türbinli çevrime Valero tarafından uygulanmıştır. Bu teorik çalışmada bu basit termodinamik sistemin yatırım ve işletme maliyetleri termodinamiğin birinci ve ikinci kanunlarına (ekserji metodu) göre değerlendirilip optimum bir çözümün her türlü durum düşünülerek nasıl yapılacağı (termoekonomi) açıklanmıştır. Bu çalışmalar incelendiğinde termoekonomi için en iyi modelin Valeronun önerdiği model olduğu görülmüştür. Bu tezde gerçek bir gaz türbinli çevrim ele alınarak termoekonomi uygulanmıştır. Bu uygulamada termoekonomik analizi yapmak için elde edilen matematiksel bağıntılar Lagrange fonksiyonunda yerlerine konuldu. Minimum maliyetin elde edilmesi için Lagrange fonksiyonunun, tespit edilen ana değişkenler ve Lagrange çarpanlarına göre türevleri alındı. Amaç fonksiyon olan Lagrange fonksiyonun minimum olması için elde edilen türevler sıfıra eşitlendi. Sonuçta dokuz bilinmeyen için dokuz adet nonlineer bir denklem sistemi elde edildi. Bu denklem sistemleri bilgisayar yardımıyla ve herhangi bir nümerik metotla çözülebilir.

THE THERMOECONOMIC ANALYSIS AND AN APPLICATION OF THE POWER PRODUCTION CYCLE WITH GAS TURBINE Ömer TUNA Key words: Thermoeconomy, Exergy Analysis, Gas Turbine Systems Abstract: The theory of the thermoeconomy in the literature was examined. One of the thermoeconomy theories, that were developed by Valero, that call unification of thermoeconomy is the best model for applying thermodynamic systems. This model has involved either cost procedure (investment and cyclic cost) or thermodynamic analysis (based on the first and second lows of thermodynamics) by using exergy and cost of exergy methods. In this study, Valero' s thermoeconomy model was applied to the applicable power production cycle with gas turbine. The mathematical model of thermoeconomy of this system is developed and minimisation of cost and exergy of system are obtained with using Lagrange multipliers. As result nine nonlineer equations are drived with nine unknowns from this method. Three of unknowns are main variables of cycle and rest of them Lagrange multipliers. The system of nonlineer equations is solved with any numerical method.