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El efecto de la distorsión del flujo de entrada en las características rotodinámicas de un sello anular de bomba de refrigerante de reactor de 1400 MW

Autores: Zhou, Lusheng; Wang, Xiaofang; Liu, Haitao; Xin, Jianchi

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

El efecto de la distorsión del flujo de entrada en las características rotodinámicas de un sello anular de bomba de refrigerante de reactor de 1400 MW


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Sello anular
Características rotodinámicas
Distorsión de presión de entrada
Método numérico
Número de palas del impulsor
Relación de fluctuación de presión

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 27

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El sello anular entre el estator y el rotor actúa sustancialmente como un cojinete que afecta las características rotodinámicas del sistema de rotor de turbomaquinaria. La turbulencia del vórtice del rotor en una bomba de refrigerante de reactor (RCP) con motor enjaulado conducirá a una distorsión de presión de entrada en la entrada del sello anular, afectando así las características rotodinámicas del sello y amenazando la operación estable de la RCP. Para obtener los coeficientes rotodinámicos del sello, un método numérico transitorio aplica la técnica de deformación de malla para simular el modelo de órbita de giro elíptico de rotor de múltiples frecuencias. Se propusieron soluciones transitorias para resolver las fuerzas de reacción no estacionarias de los sellos anulares a cinco frecuencias de excitación para cada caso. Los patrones de distorsión de presión de entrada se simplificaron como funciones armónicas, incluyendo dos parámetros de influencia importantes que son el número de palas del impulsor y la relación de fluctuación de presión. Los resultados numéricos mostraron que con una distribución de presión promedio no uniforme en la entrada del sello anular en el Caso 2, la distorsión de entrada afecta significativamente los coeficientes rotodinámicos del sello, mientras que la velocidad de giro en el Caso 3 puede debilitar la no uniformidad promedio en el tiempo y, en consecuencia, reducir la influencia. Aumentar el número de palas del impulsor y la fluctuación de presión resulta en una disminución aguda de la rigidez negativa, así como un aumento obvio en el amortiguamiento efectivo, lo que fortalecerá el desalineamiento del rotor y la estabilidad del sistema. Además, un mayor número de palas del impulsor y una mayor fluctuación de presión harán que el amortiguamiento efectivo sea más independiente de la frecuencia de giro. Estos resultados proporcionan una guía teórica para la seguridad operativa de la RCP.

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