Análisis del Mecanismo de Formación del Vórtice de Fuga Secundaria en la Punta (S-TLV) en una Bomba de Flujo Axial
Autores: Zhang, Hu; Zang, Jianbo; Zhang, Desheng; Shi, Weidong; Shen, Jiean
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Análisis del Mecanismo de Formación del Vórtice de Fuga Secundaria en la Punta (S-TLV) en una Bomba de Flujo Axial
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Estudios
Vórtice de fuga en el borde
Vórtice secundario de fuga en el borde
Flujos turbulentos con cavitación
Transporte de tensión cortante
Modelo de cavitación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
Los estudios sobre el vórtice de fuga en la punta (TLV) son extensos, mientras que los estudios sobre el vórtice de fuga secundaria en la punta (S-TLV) son raros. Para avanzar en la comprensión del mecanismo de formación del S-TLV, se investigaron numéricamente flujos turbulentos con cavitación utilizando el modelo de turbulencia de transporte de tensión cortante (SST) y el modelo de cavitación de Zwart-Gerber-Belamri. Se compararon la morfología y la distribución de cantidades físicas del S-TLV bajo dos condiciones de cavitación, y se analizó su mecanismo de formación. Los resultados revelan que en el caso de un número de cavitación bajo, hay una zona de baja velocidad de flujo circunferencial cerca de la punta en la mitad trasera de la pala. Los vórtices de cizallamiento formados por el chorro de fuga se acumulan y concentran gradualmente en el área de baja velocidad, que es una de las principales fuentes del S-TLV. Mientras tanto, el chorro radial empuja los vórtices en la superficie de succión hacia la punta, que se mezcla con el S-TLV. La trayectoria de flujo formada por el chorro radial y el chorro de fuga está de acuerdo con la dirección de rotación del S-TLV, lo que promueve el desarrollo adicional del S-TLV. Bajo las condiciones de un número de cavitación pequeño y un bajo caudal, la velocidad circunferencial y la velocidad radial del fluido cerca de la ranura han cambiado significativamente, lo que es propicio para la formación del S-TLV.
Descripción
Los estudios sobre el vórtice de fuga en la punta (TLV) son extensos, mientras que los estudios sobre el vórtice de fuga secundaria en la punta (S-TLV) son raros. Para avanzar en la comprensión del mecanismo de formación del S-TLV, se investigaron numéricamente flujos turbulentos con cavitación utilizando el modelo de turbulencia de transporte de tensión cortante (SST) y el modelo de cavitación de Zwart-Gerber-Belamri. Se compararon la morfología y la distribución de cantidades físicas del S-TLV bajo dos condiciones de cavitación, y se analizó su mecanismo de formación. Los resultados revelan que en el caso de un número de cavitación bajo, hay una zona de baja velocidad de flujo circunferencial cerca de la punta en la mitad trasera de la pala. Los vórtices de cizallamiento formados por el chorro de fuga se acumulan y concentran gradualmente en el área de baja velocidad, que es una de las principales fuentes del S-TLV. Mientras tanto, el chorro radial empuja los vórtices en la superficie de succión hacia la punta, que se mezcla con el S-TLV. La trayectoria de flujo formada por el chorro radial y el chorro de fuga está de acuerdo con la dirección de rotación del S-TLV, lo que promueve el desarrollo adicional del S-TLV. Bajo las condiciones de un número de cavitación pequeño y un bajo caudal, la velocidad circunferencial y la velocidad radial del fluido cerca de la ranura han cambiado significativamente, lo que es propicio para la formación del S-TLV.