International Journal of Gas Turbine, Propulsion and Power Systems February 2012, Volume 4, Number 1 !"#$%&$#'( #( #2%5 )+;< * )+;< 2 : >?*- 2 +),= ' )+,=>*- ' ,=>*- 1 );1>< # #*,=:>1%- : 0,- @0 5 5*,=AB* >?- )++0;< 0;< C ;>< 0 +,=>*- D )+5* ),=>- % *)* % *),=2)5+8/E- ? ;1>>< +),=2)> '5- A ;1>F< B ;>< 4* $ 0+ ) : ) @0 ) "#$%#" $+ +**/G )+*)*/6 /*+ )** )++ /G) */ % ) ! $ ) * + )+*) * , - . ,-/%* ))+0/ %0+/,%) )+ )))+/%1) + -/ % + / % * 0+ + + ) 0 / 0 + 23/%44%*/%+ **0 * . */ $1)) )+/ $ )1 *0 /%) )+*)+* 0+)+ /%+ 5*6/ 7689 0)++ +/ % ) ) )+ ) ) ) + + *) * / + ) )+ ))/)) )) ) )+/ % ) ) :/ Presented at International Gas Turbine Congress 2011 Osaka, November 13-18, Osaka, Japan, IGTC2011-0017 Review completed February 7, 2012 Copyright © 2012 Gas Turbine Society of Japan 10 JGPP Vol. 4, No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ol. 4, No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ol. 4, No. 1 *S=S8/6N ,>* = 8/9 -/ % )+ ' = 8/6 ' = 8/86 / % =* I J * 8/ O ) ) / 55*6/ 7689*+ 0/ *0=>*=8/9 @) ) NF&/ * / % )+ +)% 0 , - * 2 /; 8< +/F//K )0=8/!8/E8/E7) ) * 2 / % ***+ **2 / $0+ ) + = *2 ) F/ % I2 J 8/FE6 ) )/%0+ *) ) 0 K ,'S=S8/86-)+2 /K2+)+ '=8/6 /$,0-) 0)@)/%8/87 8/ O0/ 5* */% *-/)+ 69888 2 #4"4$2 / !!888/%)) % 0 + ) / K */ )+0+ C)+5*D6 ;6E</ $ 6/7*/%@ /SK,)*)-45 * /4)+ *=8/66!0 ) 68+!/*)) )+ / C> /72*); 8<*5=6/ 7689%=8/8E6 13 JGPP Vol. 4, No. 1 C> 9 /92*); 8<*5 =6/ 768 %=8/8E6 / %(### #)& / 7 ) + + % % * # **2 )/E/% ) 0 2 ; 8< 2 /0U8/9)/+ 5S=S6/ 7 689%=8/8E6/%0 0 +)*))) )#%/%*) ,@> =6- ) ,@> = 8-/ )%, %*)) )*+ * 0 + 0 = 8/! 44%*-)+ )* %/ % )+/K/ ) ,#)0=8/9 F77&/2) )/-% **2 /% *)* )) 0/ %*/ / 9 ) + )2/ ) ,=C>-/ % )+ *) / * )+ )*)* /(,)-+ %)0) # 5 / %05+ * ) @+ +))/ /!)*)# 2 2 /%=8/8E6/%# *2 /; 8</ 5 0 )* *,&1 / ; <-/ %*)2 )+/ %,) )0=8/9 /K-) /!)+# 5=6/ 7689%=8/8E6 S S 14 JGPP Vol. 4, No. 1 / # 5 8/8FK 8/6 E 8/87 8/8E6 9 /E2*); 8<#*5 =6/ 768 ,R4*- #'!$"*#" #"(#+ "$ " $) * + )+ )/N/% )+0**4 /;6E</$)+ 0)@)0, 45 )2 /; 8<- )*)08/KK0=8/9 * )+) )*/% ,)+- ))) )+/( * )*/%0)+ *+ ))+/ / N * /$*) *0=60/ ) 0*4 // +)* )$)/ /% 45 ) , ) +*-+ ) ) * +) ) )1)0* ))/$* ) 00 :*)* ./N/, *)*) IJ /N2)+ *))) * )+/- 15 JGPP Vol. 4, No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ol. 4, No. 1 # 5 / /6 *#*)+ $,%=8/8E6- 5=6/ 7689=8/ K #"(%#" 40* 0 ) + )+ */ 2 * 2 23 44% * + + ))+)) )+ ) ) ) / G )+ ) / )+ * ) * 0) ) )+/ % * / ,"#+($*&" 2 ) : G H 2 / % 24) 0 . + * & H 4 5 2 ,H452 H>'89N68!>6- 4+ H)'4(V'/ " ;6<()P/ / 88NWH$%* 5 4/ H 6T 5+$ $W /6FF,F-8F6887,N- ; <()P/ / 88NWH$%* 54/H T0+$2*$W -)**-)* /6FF,F-8F6889,N- ;F<)H 88!W%+2+ /6F*) $'%*24WH )+ $ ' %* 2 88! * F+! =8/ K$,%=8/8E6- 88!%1%4+8K8 17 JGPP Vol. 4, No. 1 ;K< @/C/G'/ /2/41 P/ 1 /G)P/ 88EWF2$ (GH%*5412W4 H '% 88E+787F6/ ;7< @ /C/ G '/ G &/ / 88N W% H H 5+ +424)W4 H'% 88N+7NFE8/ ;9< @/C/3Q/ 88 W)G %$5+4542W C/6 K/6 7+6F / ;!<22/2)P// H/5/G4/$/ 88K W$ ( 5 4 ) $ 0 ) %*WR6 9 /!E9X!NF/ ;E<P1*5/Q%/*&/P// //1P/1/ 88KW#4+ ( % ) $ 0 ' %* 5 42W4 H'% 88K+7FE N/ ;N<55/H/Q//'4/2/Q/H5/ / P /C/ 88! 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