As eficiências térmicas são muito raramente citadas para as turbinas a gás de aviação. As métricas de interesse são o consumo específico de combustível e a relação potência / peso. Enquanto uma maior eficiência térmica aumentará estes, o SFC e o empuxo / peso são termos de desempenho que são mais fáceis de compreender e descrevem o desempenho em termos que podem ser usados diretamente nos cálculos de desempenho da aeronave. No entanto, este artigo da Pratt & Whitney indica que as melhores turbinas a gás de aviação acabaram de atingir cerca de 55% em 2010. Mas não há indicação de qual mecanismo tem o maior valor.
Turbinas a gás baseadas em terra são mais eficientes que turbinas a gás de aviação, por várias razões. De acordo com este artigo, o turbinas a gás terrestres mais eficientes, com pouco menos de 60%, em 2010. A instalação mais eficiente foi uma empresa japonesa, com 59,1% verificado em uma turbina a gás M701G2 na usina elétrica Tokyo Electric Kawasaki de 1500 MW no Japão.
Desde então, a GE afirmou no dia 28 de abril 2016, um recorde mundial de eficiência térmica, com 62,22% , para uma usina de ciclo combinado, na França. A GE afirma que normalmente leva cerca de uma década para ganhar 1% em eficiência. A alta eficiência térmica é significativamente devida ao funcionamento a uma temperatura muito alta. Estado GE esta planta é executado em 2.800 graus. F, mas o número real é provavelmente proprietário. Dizem que é como ligar o motor nas condições de decolagem durante todo o voo. Como você pode imaginar, isso torna o resfriamento muito importante. Também leva cerca de 30 minutos para que a turbina fique inativa à velocidade máxima. Claramente, isso não funcionará em uma aeronave.
Esta é a turbina a gás GE 9HA. Você pode ver os bicos de combustível (um circulado) - e esse peso não importa. Assim, uma turbina de aviação nunca corresponderá a esse nível de desempenho.
Em comparação, o primeiro modelo de ciclo simples, desenvolvido em 1939, teria tido uma eficiência térmica de apenas 18%.
Mas a eficiência máxima nem sempre é o objetivo final. Um diretor de produtos da Rolls Royce diz:
Everyone would love 60% but the cost is often prohibitive. Not everyone needs a heavy-duty combined-cycle plant. Machines that can achieve baseload within ten minutes such as the Trent 60 are important for the peaking market and a lot cheaper.
Turbinas a gás de ciclo combinado baseadas em terra são mais eficientes que turbinas de aviação, porque;
- seu design pode ser otimizado sem ter que se preocupar com peso. Os bicos de combustível, em particular, são otimizados em turbinas a gás terrestres.
- eles podem usar vapor ou embaçamento de entrada de água (veja acima!)
- eles operam em uma única velocidade de rotação, então podem ser otimizados para isso.