Estudio sobre el rendimiento de absorción de lluvia y el campo de flujo de un compresor transónico bajo diferentes condiciones de trabajo
Autores: Luo, Shamiao; Li, Shaobin; Song, Xizhen
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Estudio sobre el rendimiento de absorción de lluvia y el campo de flujo de un compresor transónico bajo diferentes condiciones de trabajo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Compresor transónico de cuatro etapas
Método de seguimiento de partículas de Lagrange
Flujo multifásico
Absorción de lluvia
Rango de trabajo estable
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 19
Citaciones: Sin citaciones
Tomando un compresor transónico de cuatro etapas como objeto de investigación, se utilizó el método de seguimiento de partículas de Lagrange para simular el flujo multifásico considerando los modelos de fragmentación, colisión y evaporación de partículas, y se estudió la influencia de diferentes condiciones de entrada (diámetro de las gotas de lluvia, velocidad, temperatura y caudal) en el rendimiento del compresor y el rango de trabajo estable. Los resultados muestran que la absorción de lluvia en la entrada puede debilitar el vórtice de fuga por holgura, hacer que la onda de choque se desplace hacia abajo, aumentando así el caudal de entrada, lo que resulta en una disminución del margen de estabilidad y el punto de máxima eficiencia moviéndose en dirección al aumento del flujo. Con la disminución del diámetro de las gotas de lluvia, la relación de presión y la eficiencia de compresión húmeda aumentan, y el margen de estabilidad disminuye. Con el aumento de la velocidad de las gotas de lluvia en la entrada, el grado de ruptura neumática aumenta y el diámetro de las gotas de lluvia se vuelve más pequeño, lo que lleva a una disminución de la relación de presión y la eficiencia. La influencia del caudal másico de las gotas de lluvia importadas en el rango de trabajo estable es significativa. Cuando el caudal másico de las gotas de lluvia importadas representa el 5% del caudal de diseño, el rango de trabajo estable puede reducirse a más de la mitad. La absorción de lluvia aumenta la fuerza de reacción del compresor y aumenta la carga de la pala del rotor.
Descripción
Tomando un compresor transónico de cuatro etapas como objeto de investigación, se utilizó el método de seguimiento de partículas de Lagrange para simular el flujo multifásico considerando los modelos de fragmentación, colisión y evaporación de partículas, y se estudió la influencia de diferentes condiciones de entrada (diámetro de las gotas de lluvia, velocidad, temperatura y caudal) en el rendimiento del compresor y el rango de trabajo estable. Los resultados muestran que la absorción de lluvia en la entrada puede debilitar el vórtice de fuga por holgura, hacer que la onda de choque se desplace hacia abajo, aumentando así el caudal de entrada, lo que resulta en una disminución del margen de estabilidad y el punto de máxima eficiencia moviéndose en dirección al aumento del flujo. Con la disminución del diámetro de las gotas de lluvia, la relación de presión y la eficiencia de compresión húmeda aumentan, y el margen de estabilidad disminuye. Con el aumento de la velocidad de las gotas de lluvia en la entrada, el grado de ruptura neumática aumenta y el diámetro de las gotas de lluvia se vuelve más pequeño, lo que lleva a una disminución de la relación de presión y la eficiencia. La influencia del caudal másico de las gotas de lluvia importadas en el rango de trabajo estable es significativa. Cuando el caudal másico de las gotas de lluvia importadas representa el 5% del caudal de diseño, el rango de trabajo estable puede reducirse a más de la mitad. La absorción de lluvia aumenta la fuerza de reacción del compresor y aumenta la carga de la pala del rotor.