Impact of real gas effects in multistage turbine optimization

To analyze the real gas effects in the optimization of a multistage axial turbine a program for the calculation of the thermodynamic properties of fluids (RFEPROP) in integrated in a program for the optimization of multistage gas turbines (Axtur). After a series of tests and validations obtained by simulating fluid that well approximate the behavior of ideal gasses, a cycle is analyzed with a hydrocarbon for ORC applications (Organic Rankine Cycle). Simulating an expansion that starts very close to the saturation line, where strong real gas effects are present, an analysis of the differences that the optimization process is carried out. The new Axtur proves a reliable and easy to use tool to simulate the behavior of real gases in the optimization process of a turbomachine.

Per analizzare gli effetti di gas reale nell’ottimizzazione di una turbina assiale muiltistadio è stato integrato un programma per i calcolo delle proprietà termodinamiche dei fluidi (REFPROP) in un programma per l’ottimizzazione di turbine a gas mutistadio (AxTur). Dopo una serie di analisi e validazioni ottenute simulando fluidi che approssimino bene il comportamento dei gas ideali, viene analizzato un ciclo con un idrocarburo per applicazioni ORC (Organic rankine cycle). Simulando un’espansione che inizia in un punto prossimo alla linea di saturazione con forti effetti di gas reale, vengono analizzate le differenze che il processo di ottimizzazione deve seguire per cercare di adattare la turbomacchina ad un fluido che si discosta molto da un gas ideale. Il nuovo AxTur si rivela uno strumento affidabile e di facile utilizzo per simulare il comportamento dei gas reali nel processo di ottimizzazione di una turbomacchina.