El Control de la Separación en la Esquina con Perfilado Paramétrico del Lado de Succión en una Cascada de Compresores de Alta Carga
Autores: Li, Xiangjun; Dong, Jiezhong; Chen, Hua; Lu, Huawei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
El Control de la Separación en la Esquina con Perfilado Paramétrico del Lado de Succión en una Cascada de Compresores de Alta Carga
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Relación empuje-peso
Carga aerodinámica
Separación en las esquinas
Control de flujo
Perfilado del lado de succión
Capa límite
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Hoy en día, con el aumento de la relación empuje-peso de los motores aéreos, la alta carga aerodinámica ha convertido la separación en las esquinas en un problema para los compresores axiales. El complejo campo de flujo tridimensional hace que sea un desafío suprimir la separación en las esquinas, especialmente considerando el rendimiento en múltiples condiciones de trabajo. Para suprimir la separación en las esquinas y reducir las pérdidas, la investigación en este documento propuso un nuevo método paramétrico de perfilado de la esquina del lado de succión, que incluye pocas variables pero permite la variación flexible de la forma. Se llevó a cabo un proceso de diseño de auto-optimización bi-objetivo para el perfilado de la esquina en una cascada de compresores lineales de alta carga, con el acompañamiento del perfilado de la pared final y las palas. El objetivo era investigar las reglas efectivas de control de flujo para la separación en las esquinas y las pautas de diseño prácticas para su geometría bajo múltiples condiciones de trabajo. Los resultados numéricos identificaron que el perfilado de la esquina del lado de succión tiene un efecto mucho más dominante sobre la separación en las esquinas que el perfilado de la pared final y el perfilado de las palas. La regla de control de flujo más crítica es acelerar el flujo secundario ascendente en la parte inferior de la superficie de succión para suprimir la tendencia inversa de la capa límite y aliviar aún más la separación en las esquinas. Además, el punto de diseño y el punto cercano al estancamiento tienen diferentes grosores y posiciones axiales bien ajustados. Un valor medio entre los parámetros de ajuste bien del diseño y del punto cercano al estancamiento hará que el perfilado de la esquina del lado de succión sea un caso de mejor coincidencia para una condición de entrada media y un rendimiento adecuado en una variedad de condiciones.
Descripción
Hoy en día, con el aumento de la relación empuje-peso de los motores aéreos, la alta carga aerodinámica ha convertido la separación en las esquinas en un problema para los compresores axiales. El complejo campo de flujo tridimensional hace que sea un desafío suprimir la separación en las esquinas, especialmente considerando el rendimiento en múltiples condiciones de trabajo. Para suprimir la separación en las esquinas y reducir las pérdidas, la investigación en este documento propuso un nuevo método paramétrico de perfilado de la esquina del lado de succión, que incluye pocas variables pero permite la variación flexible de la forma. Se llevó a cabo un proceso de diseño de auto-optimización bi-objetivo para el perfilado de la esquina en una cascada de compresores lineales de alta carga, con el acompañamiento del perfilado de la pared final y las palas. El objetivo era investigar las reglas efectivas de control de flujo para la separación en las esquinas y las pautas de diseño prácticas para su geometría bajo múltiples condiciones de trabajo. Los resultados numéricos identificaron que el perfilado de la esquina del lado de succión tiene un efecto mucho más dominante sobre la separación en las esquinas que el perfilado de la pared final y el perfilado de las palas. La regla de control de flujo más crítica es acelerar el flujo secundario ascendente en la parte inferior de la superficie de succión para suprimir la tendencia inversa de la capa límite y aliviar aún más la separación en las esquinas. Además, el punto de diseño y el punto cercano al estancamiento tienen diferentes grosores y posiciones axiales bien ajustados. Un valor medio entre los parámetros de ajuste bien del diseño y del punto cercano al estancamiento hará que el perfilado de la esquina del lado de succión sea un caso de mejor coincidencia para una condición de entrada media y un rendimiento adecuado en una variedad de condiciones.