Gas turbine design & analysis tool: heat transfer components

Este trabajo tiene como objetivo la modelización de diferentes componentes que son parte o están relacionados con la transferencia de calor (aporte, intercambio o sustracción) de una turbina de gas. Todos estos módulos se han ido desarrollando escalonadamente desde el caso más ideal hasta un cierto grado de complejidad para su posterior programación y puesta en práctica. El resultado final consta de una serie de módulos programados y testeados en C++ para que puedan simular de forma adecuada los diferentes componentes que representan. En concreto, encontramos los módulos de la cámara de combustión, el sistema de postcombustión y el intercambiador de calor. Por otra parte, se han diseñado otra serie de componentes no relacionados con la transferencia de calor, pero sí con las de una turbina de gas. Estas son una atmosfera estándar, la variación de las características del fluido a lo largo de su paso por el motor y el cálculo de los parámetros finales del motor. Además, todo este trabajo forma parte de un proyecto mayor en el que se ha tratado de crear un programa capaz de ensamblar cualquier tipo de sistema propulsor y de forma que el usuario pueda diseñar su propio motor mediante la elección de los componentes que él estime oportuno. Se espera que este trabajo sea el primer paso hacia la creación de un software maduro para el cálculo de diferentes parámetros en cualquier tipo de aplicación de turbina de gas. Aun así, son muchos los obstáculos que se tendrán que superar para conseguir llevar a cabo esta ardua, aunque gratificante tarea.English:This work aims the modeling of different components that are part of or related to the transfer of heat (contribution, exchange or removal) from a gas turbine. All these modules have been developed in steps from the most ideal case to a certain degree of complexity for subsequent planning and implementation. The final result is a series of modules programmed and tested in C + + so that they can adequately simulate their respective components. Specifically, we find the modules of a combustion chamber, an afterburner and a heat exchanger. Moreover, we have designed a series of other components not related to heat transfer, but with those of a gas turbine. These are a standard atmosphere, the variation of the characteristics of the fluid along its passage through the engine and the final calculating of the parameters of the engine. Moreover, all this work is part of a larger project which has sought to create a program capable of assembling any type of propulsion system and so the user can design their own engine by choosing the components that it considers appropriate. It is hoped that this work becomes the first step towards the creation of a mature software for the calculation of various parameters on any type of application of a gas turbine. Still, many obstacles need to be overcome before this arduous, but rewarding, task is completed