Hallo Pumba,
die Leistung einer Turbine berechnet sich aus Druck-(Differenz) und Volumenstrom.
P = V. * delta p * Wirkungsgrad
hierin ist P die Leistung, V. der Volumenstrom in m³/s und delta p die Staudruck-Differenz vor und hinter der Turbine.
Und das klingt hoffnungsvoll, denn das Volumen hat sich durch die Erwärmung verdoppelt.
Aaaaaaber: Der Staudruck berechnet sich aus halber Dichte des strömenden Mediums mal w².
p = Rho/2 * w²
hierin ist p der Staudruck in Pa, Rho die Dichte der Luft in kg/m³ und w die Strömungsgeschwindigkeit in m/s.
Da sich bei der Erwärmung der Luft das Volumen verdoppelt hat, hat sich gleichzeitig deren Dichte halbiert.
Aus dieser Sicht betrachtet also eine Null-Nummer.
Aaaaaaber: Aufgrund der Volumenverdopplung verdoppelt sich auch die Geschwindigkeit und damit vervierfacht sich der Staudruck! Wegen der halben Dichte verdoppelt er sich aber nur. Der Volumenstrom hat sich aber auch verdoppelt!
Also ist insgesamt mit vierfacher Leistung für die Turbine zu rechnen, bezogen auf das kalte Gas.
Nicht umsonst wird Dampf für eine Dampfturbine so hoch erhitzt, wie es die (Warm)-Festigkeit der Turbinenschaufeln im Hochdruckteil gerade noch erlaubt.
Ob aber bei der Anordnung Gebläse-Erhitzer-Turbine eine merkliche Leistungssteigerung zu erwarten ist, hängt wesentlich von den Wirkungsgraden der Geräte ab, die multiplizieren sich nämlich. Und wenn der Wirkungsgrad bei jedem Gerät um die 0,5 liegt (das ist durchaus nicht unrealistisch!), dann sieht die Sache im Ganzen betrachtet ziemlich mau aus.
Gruß
Pat
