Análisis numérico del flujo a través de elementos de cepillo basado en un modelo de bancos de tubos escalonados en 2-D
Autores: Song, Xiaolei; Liu, Meihong; Hu, Xiangping; Wang, Xueliang; Liao, Taohong; Sun, Junfeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Análisis numérico del flujo a través de elementos de cepillo basado en un modelo de bancos de tubos escalonados en 2-D
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Eficiencia
Turbomaquinaria
Sello de cepillo
Dinámica de fluidos computacional
Número de Euler
Distribución de presión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Para mejorar la eficiencia en turbomáquinas, el sello de cepillo reemplaza a los sellos de laberinto ampliamente en el sistema de aire secundario. Se adopta un modelo de banco de tubos escalonados en 2D para simular los estados del gas y la característica de presión en el sello de cepillo, y se utiliza dinámica de fluidos computacional (CFD) para resolver el modelo en este documento. Según los resultados de la simulación, se presentan la fórmula corregida del número de Euler y la presión adimensional. Los resultados muestran que el gas se expande al fluir a través del paquete de cerdas, y la expansión del gas se aproxima a un proceso isotérmico. La presión dinámica aumenta con la disminución de la presión estática. El número de Euler puede reflejar el rendimiento del sello de los sellos de cepillo en las características de fuga. En comparación con el aumento del número de filas, la reducción de la separación es un método de mayor eficiencia para aumentar el número de Euler. El número de Euler aumenta continuamente a medida que disminuye la separación. Sin embargo, con el aumento de la presión diferencial, el número de Euler primero aumenta y luego disminuye a medida que aumenta el número de filas. Finalmente, la distribución de presión en la superficie de las filas finales es asimétrica, y puede aumentar la fricción entre las cerdas y la placa trasera.
Descripción
Para mejorar la eficiencia en turbomáquinas, el sello de cepillo reemplaza a los sellos de laberinto ampliamente en el sistema de aire secundario. Se adopta un modelo de banco de tubos escalonados en 2D para simular los estados del gas y la característica de presión en el sello de cepillo, y se utiliza dinámica de fluidos computacional (CFD) para resolver el modelo en este documento. Según los resultados de la simulación, se presentan la fórmula corregida del número de Euler y la presión adimensional. Los resultados muestran que el gas se expande al fluir a través del paquete de cerdas, y la expansión del gas se aproxima a un proceso isotérmico. La presión dinámica aumenta con la disminución de la presión estática. El número de Euler puede reflejar el rendimiento del sello de los sellos de cepillo en las características de fuga. En comparación con el aumento del número de filas, la reducción de la separación es un método de mayor eficiencia para aumentar el número de Euler. El número de Euler aumenta continuamente a medida que disminuye la separación. Sin embargo, con el aumento de la presión diferencial, el número de Euler primero aumenta y luego disminuye a medida que aumenta el número de filas. Finalmente, la distribución de presión en la superficie de las filas finales es asimétrica, y puede aumentar la fricción entre las cerdas y la placa trasera.