Análisis estadístico del error de ángulo de torsión e influencia incierta en el rendimiento aerodinámico del rotor de compresor tridimensional
Autores: Dan, Yue; Li, Ruiyu; Gao, Limin; Yu, Huawei; Hao, Yuyang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Análisis estadístico del error de ángulo de torsión e influencia incierta en el rendimiento aerodinámico del rotor de compresor tridimensional
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Errores de ángulo de torsión
Dirección radial de la cuchilla
Fuerza de corte
Desgaste de la herramienta
Distribución estadística
Análisis de regresión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Los errores de ángulo de torsión a lo largo de la dirección radial de la pala son inciertos y están afectados por la fuerza de corte, el desgaste de la herramienta y otros factores. En este artículo, se analizaron de manera innovadora los errores de ángulo de torsión medidos en 13 secciones de 72 palas de rotor para obtener la distribución estadística racional. Se encontró sorprendentemente que la desviación sistemática de sub-deflexión de los errores de ángulo de torsión muestra una distribución en forma de W que aumenta gradualmente a lo largo de la dirección radial, mientras que la dispersión es casi lineal. Lógicamente, se establece el modelo estadístico basado en la correlación lineal de la dispersión mediante análisis de regresión para reducir la dimensión variable de 13 a 1. La influencia de la incertidumbre de los errores de ángulo de torsión radial no uniforme en el rendimiento aerodinámico del rotor de compresor tridimensional se cuantifica de manera eficiente combinando el método de caos polinómico no intrusivo. Los resultados muestran que los valores medios de la tasa de flujo másico, la relación de presión total y la eficiencia isentrópica en las condiciones de operación típicas son inferiores a los valores nominales debido a la desviación sistemática, lo que indica que los errores de ángulo de torsión de sub-deflexión conducen a la disminución del empuje del compresor. El rango de operación estable del compresor es más sensible a la dispersión de los errores de ángulo de torsión, que es hasta un orden de magnitud mayor que el de la relación de presión total y la eficiencia isentrópica, lo que indica que aumenta el riesgo de operación segura y estable del compresor. Además, el campo de flujo en la región de la punta se ve significativamente afectado por los errores de ángulo de torsión, especialmente en la posición de la onda de choque de la condición cercana al estancamiento.
Descripción
Los errores de ángulo de torsión a lo largo de la dirección radial de la pala son inciertos y están afectados por la fuerza de corte, el desgaste de la herramienta y otros factores. En este artículo, se analizaron de manera innovadora los errores de ángulo de torsión medidos en 13 secciones de 72 palas de rotor para obtener la distribución estadística racional. Se encontró sorprendentemente que la desviación sistemática de sub-deflexión de los errores de ángulo de torsión muestra una distribución en forma de W que aumenta gradualmente a lo largo de la dirección radial, mientras que la dispersión es casi lineal. Lógicamente, se establece el modelo estadístico basado en la correlación lineal de la dispersión mediante análisis de regresión para reducir la dimensión variable de 13 a 1. La influencia de la incertidumbre de los errores de ángulo de torsión radial no uniforme en el rendimiento aerodinámico del rotor de compresor tridimensional se cuantifica de manera eficiente combinando el método de caos polinómico no intrusivo. Los resultados muestran que los valores medios de la tasa de flujo másico, la relación de presión total y la eficiencia isentrópica en las condiciones de operación típicas son inferiores a los valores nominales debido a la desviación sistemática, lo que indica que los errores de ángulo de torsión de sub-deflexión conducen a la disminución del empuje del compresor. El rango de operación estable del compresor es más sensible a la dispersión de los errores de ángulo de torsión, que es hasta un orden de magnitud mayor que el de la relación de presión total y la eficiencia isentrópica, lo que indica que aumenta el riesgo de operación segura y estable del compresor. Además, el campo de flujo en la región de la punta se ve significativamente afectado por los errores de ángulo de torsión, especialmente en la posición de la onda de choque de la condición cercana al estancamiento.