Análisis numérico de un nuevo compresor centrífugo de doble impulsor
Autores: Nguyen, Van Thang; Danlos, Amélie; Ravelet, Florent; Deligant, Michael; Solis, Moises; Khelladi, Sofiane; Bakir, Farid
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Análisis numérico de un nuevo compresor centrífugo de doble impulsor
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Compresores
Inestabilidades
Rango de operación
Control
álabes
Experimental
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Los compresores centrífugos son ampliamente utilizados en muchos campos industriales como automotriz, aviación y aeroespacial. Sin embargo, estas turbomáquinas sufren un fenómeno de inestabilidad cuando la velocidad de flujo es demasiado alta o demasiado baja, llamado atasco rotativo y sobrepresión. Estos fenómenos causan fallas en la operación, fluctuaciones de presión y vibraciones en todo el sistema. Se han presentado numerosas soluciones mecánicas para minimizar estas inestabilidades y ampliar el rango de operación hacia velocidades de flujo bajas, como el control activo de la trayectoria del flujo, la guía de entrada variable y el tratamiento del revestimiento. Actualmente, nuestro equipo ha desarrollado un compresor novedoso compuesto por un doble impulsor alimentado por sistemas autónomos. Hemos observado experimentalmente una mejora en el rendimiento y la supresión de las inestabilidades de este compresor. En este documento, se presenta un método de control activo mediante el control de la velocidad y la dirección de rotación de los impulsores para ampliar el rango de operación. Luego se realiza un estudio de CFD para analizar la morfología del flujo y las características termodinámicas basadas en las observaciones experimentales en tres puntos especiales. Los resultados numéricos y las mediciones experimentales de los mapas del compresor son consistentes.
Descripción
Los compresores centrífugos son ampliamente utilizados en muchos campos industriales como automotriz, aviación y aeroespacial. Sin embargo, estas turbomáquinas sufren un fenómeno de inestabilidad cuando la velocidad de flujo es demasiado alta o demasiado baja, llamado atasco rotativo y sobrepresión. Estos fenómenos causan fallas en la operación, fluctuaciones de presión y vibraciones en todo el sistema. Se han presentado numerosas soluciones mecánicas para minimizar estas inestabilidades y ampliar el rango de operación hacia velocidades de flujo bajas, como el control activo de la trayectoria del flujo, la guía de entrada variable y el tratamiento del revestimiento. Actualmente, nuestro equipo ha desarrollado un compresor novedoso compuesto por un doble impulsor alimentado por sistemas autónomos. Hemos observado experimentalmente una mejora en el rendimiento y la supresión de las inestabilidades de este compresor. En este documento, se presenta un método de control activo mediante el control de la velocidad y la dirección de rotación de los impulsores para ampliar el rango de operación. Luego se realiza un estudio de CFD para analizar la morfología del flujo y las características termodinámicas basadas en las observaciones experimentales en tres puntos especiales. Los resultados numéricos y las mediciones experimentales de los mapas del compresor son consistentes.