Efectos de las Intensidades de Chorro Pulsado en el Rendimiento del Conducto en S
Autores: Wang, Chengze; Lu, Huawei; Kong, Xiaozhi; Wang, Shiqi; Ren, Dongzhi; Huang, Tianshuo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Efectos de las Intensidades de Chorro Pulsado en el Rendimiento del Conducto en S
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Control de flujo
Chorro pulsado
Conducto en S
Flujo secundario
Capa límite
Gradiente de presión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
La alta curvatura de los modernos conductos en S provoca un fuerte flujo secundario, que afecta seriamente la uniformidad del flujo de entrada del compresor. En este estudio, se aplicó el método de control de flujo de un chorro pulsado en el conducto en S a un número de Mach entrante de 0.4. Los orificios del chorro tenían un ángulo de 45 grados y estaban distribuidos simétricamente en la pared superior. Se simularon tres intensidades de chorro de 0.16%, 0.24% y 0.31% utilizando las ecuaciones de Navier-Stokes promediadas por Reynolds no estacionarias (URANS) y se validaron mediante experimentos. Se analizó el mecanismo del chorro pulsado, en relación con el control de la separación del flujo en el conducto en S, a través de comportamientos de flujo secundario y características de la capa límite. Los resultados indicaron que los gradientes de presión radial y axial eran cruciales para la formación de los vórtices a gran escala y los fluidos invertidos en el conducto en S. Se encontró que los chorros pulsados resistían el adverso gradiente de presión al excitar la energía cinética turbulenta de los fluidos de la capa límite. Además, el proceso de disipación de la vorticidad se aceleró debido a la promoción del efecto de mezcla por estos dispositivos. Además, en el estudio actual, el área con altos coeficientes de pérdida de presión total disminuyó gradualmente junto con el aumento de la intensidad. Específicamente, se logró una reducción máxima de pérdida del 5.9% cuando la intensidad del chorro pulsado se estableció en 0.31%, lo que significa que el chorro pulsado tiene un gran potencial para controlar la separación del flujo en el conducto en S.
Descripción
La alta curvatura de los modernos conductos en S provoca un fuerte flujo secundario, que afecta seriamente la uniformidad del flujo de entrada del compresor. En este estudio, se aplicó el método de control de flujo de un chorro pulsado en el conducto en S a un número de Mach entrante de 0.4. Los orificios del chorro tenían un ángulo de 45 grados y estaban distribuidos simétricamente en la pared superior. Se simularon tres intensidades de chorro de 0.16%, 0.24% y 0.31% utilizando las ecuaciones de Navier-Stokes promediadas por Reynolds no estacionarias (URANS) y se validaron mediante experimentos. Se analizó el mecanismo del chorro pulsado, en relación con el control de la separación del flujo en el conducto en S, a través de comportamientos de flujo secundario y características de la capa límite. Los resultados indicaron que los gradientes de presión radial y axial eran cruciales para la formación de los vórtices a gran escala y los fluidos invertidos en el conducto en S. Se encontró que los chorros pulsados resistían el adverso gradiente de presión al excitar la energía cinética turbulenta de los fluidos de la capa límite. Además, el proceso de disipación de la vorticidad se aceleró debido a la promoción del efecto de mezcla por estos dispositivos. Además, en el estudio actual, el área con altos coeficientes de pérdida de presión total disminuyó gradualmente junto con el aumento de la intensidad. Específicamente, se logró una reducción máxima de pérdida del 5.9% cuando la intensidad del chorro pulsado se estableció en 0.31%, lo que significa que el chorro pulsado tiene un gran potencial para controlar la separación del flujo en el conducto en S.