¿Existe alguna posibilidad de reemplazar el compresor en una turbina de gas con cualquier otro equipo, ya que los compresores consumen el 30% de la energía total producida por una turbina de gas?

La turbina es un componente productor de energía de la turbina de gas y necesita una fuente de energía, posiblemente un fluido con alguna forma de energía cinética o de presión.

Si desea generar energía de manera eficiente a partir del combustible (el combustible aquí significa combustibles gaseosos o líquidos genéricos), querrá quemarlos a la máxima relación de presión posible (recuerde que la eficiencia termodinámica aumenta con el aumento de la relación de presión del ciclo).

Ahora esta relación de presión es generada por el compresor que consume más del 60% de la potencia total generada por la turbina.

Para que la turbina genere energía sin el compresor necesitará alguna otra fuente de energía y el ciclo ya no será un ciclo de turbina de gas, como:

  1. Las turbinas de vapor utilizan vapor a presión.
  2. Las turbinas en las centrales hidroeléctricas utilizan energía de presión del agua almacenada en las presas.
  3. Las turbinas eólicas utilizan el flujo de masa y la energía cinética del viento.

Salud.

La razón para el uso de compresores es mover la mayor masa de aire posible. Si no lo comprime, se necesitaría un GRAN volumen para la misma MASA de aire. Como el empuje es dado (proporcionalmente) por el producto de la masa de aire × velocidad de escape, se obtiene muy poco empuje o un gran motor …

No, porque gasta esta energía haciendo lo que está diseñado para el motor, comprimir aire. Comprimir aire requiere energía, no hay forma de evitarlo, y los compresores de turbina ya son los dispositivos más eficientes conocidos por el hombre.

No es culpa del compresor. El ciclo Brayton tiene una alta relación de trabajo de retroceso porque necesita uno para operar de manera eficiente y no puede aprovechar un cambio de fase. Para ser honesto, el 30% suena un poco bajo, aunque no he hecho ningún cálculo de este tipo en mucho tiempo. De todos modos, si tuvieras que reemplazar el compresor, tendrías que reemplazarlo con … algo que también consuma la misma cantidad de energía y comprima el aire, o no tendrás una relación de presión y, por lo tanto, no producirás ninguna energía. No hay trampa en las leyes de la termodinámica, me temo.