Herman B. Urbach氏(メリーランド州、AnnapolisのNaval Surface Warfare Center)は、1993 ASME論文「A Study of the Feasibility of Steam-Augmented Gas Turbines for Surface Ships」で、熱パワーの物理的限界である化学量論的燃焼を達成するために再熱燃焼室と大量水蒸気噴射を使用したことを発表した。メタンと大気(20,734%酸素)を使用した熱、軸出力は:
反応CH4 + 202--〉2H20 + C02-345,210 Btu/1bモール
必要な空気= 2/.20734 = 9.646モール = 278.335 1bs.
熱/ポンド〈空気)= 345,210/278.335 = 1240.27 Btu/1b = 1754.77 Hp-Sec/1b
化学量論的燃焼における空気/蒸留液の比= 15.186 1b/1b
蒸気の研究で、化学量論的燃焼は入口空気流の49.47%に等しい水蒸気噴射流を使って達成された。ガスタービン燃焼室と再熱燃焼室との発火温度は、16気圧のガスタービン燃焼室圧力で、それぞれ2200°Fと1900°Fであった。サイクル熱効率は35.17%であった。化学量論的水蒸気噴射のための空気1ポンド当たりの軸仕事は次式で求められる
:=.3517(1704.96)= 599.63 Hp-Sec/1b(空気)
ガスタービンの空気流量は84.1 1b/secであったので、軸馬力は
:=84.1(599.63)= 50,429馬力
補 遺
温度の英式単位、ポンド、英国熱量単位(BTU)のSI単位への変換は以下により行なえる:
C°=(F°-32)* 5/9 kg = 2.2046(ポンド) Kカロリー= BTU/0.252