Análisis de la Topología de la Estructura del Vórtice del Rotor Transónico 37 Basado en Simulación de Grandes Remolinos
Autores: Li, Kunhang; Tang, Pengbo; Meng, Fanjie; Guo, Penghua; Li, Jingyin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Análisis de la Topología de la Estructura del Vórtice del Rotor Transónico 37 Basado en Simulación de Grandes Remolinos
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Estructuras de flujo complejas
Pérdidas aerodinámicas
Simulación de grandes remolinos
Topología de vórtices
Identificación de vórtices
Licencia
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Citaciones: Sin citaciones
Las estructuras de flujo altamente tridimensionales y complejas están estrechamente relacionadas con las pérdidas aerodinámicas que ocurren en el compresor axial transónico. Se adoptó el enfoque de simulación de grandes vórtices (LES) para estudiar el rendimiento aerodinámico del rotor 37 de la NASA en los casos de diseño, cerca del estancamiento (NS) y cerca del estrangulamiento (NC) del caudal. La topología del vórtice de flujo interno se analizó mediante el método del criterio - , el método de identificación de vórtices omega (Ohm) y el método de identificación de Liutex. Se observó que el método del criterio - era vulnerable a ser influenciado por el flujo con una alta tasa de deformación por cizallamiento, especialmente cerca de las regiones de la pared final. Se adoptó el método Ohm para reconocer la estructura del vórtice tridimensional con una mayor precisión que la del método del criterio - . Mientras tanto, el método de identificación de vórtices de Liutex mostró un buen rendimiento en la identificación de vórtices, y se analizó la contribución correspondiente de los componentes de Liutex en la topología del vórtice. Los resultados muestran que los campos de alto vórtice alrededor de la línea de separación y la línea de reatachamiento tenían altos componentes de vórtice en el eje x, los vórtices de clearance de punta presentaron un alto componente de vórtice en el eje y, y el vórtice de esquina del lado de succión poseía altos componentes de vórtice en los ejes y y z.
Descripción
Las estructuras de flujo altamente tridimensionales y complejas están estrechamente relacionadas con las pérdidas aerodinámicas que ocurren en el compresor axial transónico. Se adoptó el enfoque de simulación de grandes vórtices (LES) para estudiar el rendimiento aerodinámico del rotor 37 de la NASA en los casos de diseño, cerca del estancamiento (NS) y cerca del estrangulamiento (NC) del caudal. La topología del vórtice de flujo interno se analizó mediante el método del criterio - , el método de identificación de vórtices omega (Ohm) y el método de identificación de Liutex. Se observó que el método del criterio - era vulnerable a ser influenciado por el flujo con una alta tasa de deformación por cizallamiento, especialmente cerca de las regiones de la pared final. Se adoptó el método Ohm para reconocer la estructura del vórtice tridimensional con una mayor precisión que la del método del criterio - . Mientras tanto, el método de identificación de vórtices de Liutex mostró un buen rendimiento en la identificación de vórtices, y se analizó la contribución correspondiente de los componentes de Liutex en la topología del vórtice. Los resultados muestran que los campos de alto vórtice alrededor de la línea de separación y la línea de reatachamiento tenían altos componentes de vórtice en el eje x, los vórtices de clearance de punta presentaron un alto componente de vórtice en el eje y, y el vórtice de esquina del lado de succión poseía altos componentes de vórtice en los ejes y y z.