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Estudio Experimental sobre Comportamientos de Caída de Hielo para el Helado de las Palas del Ventilador de Motores Aeroespaciales durante el Ralentí en Tierra

Autores: Wang, Liping; Yang, Kun; Yu, Fang; Wang, Fuxin

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Estudio Experimental sobre Comportamientos de Caída de Hielo para el Helado de las Palas del Ventilador de Motores Aeroespaciales durante el Ralentí en Tierra


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Hielo en las palas del ventilador
Eficiencia
Estabilidad aerodinámica
Desprendimiento de hielo
Diseño del motor
Pruebas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 15

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La acumulación de hielo en las palas del ventilador puede afectar la eficiencia y la estabilidad aerodinámica, y el hielo desprendido puede ser succionado hacia el núcleo del motor, causando efectos adversos o incluso daños a los componentes del compresor. La acumulación y el desprendimiento de hielo son algunos de los problemas clave en el diseño y las pruebas de motores. Sin embargo, no se han comprendido claramente. En este trabajo, se investiga experimentalmente el desprendimiento de hielo de las palas del ventilador de un motor a reacción en rotación durante la acumulación continua de hielo, bajo los requisitos de aeronavegabilidad pertinentes. Se registran los fenómenos de acumulación de hielo y desprendimiento bajo diferentes temperaturas ambientales y velocidades del motor para obtener el tiempo de desprendimiento de hielo y la longitud característica del hielo residual. Se utiliza un análisis de fuerzas para comprender el comportamiento correspondiente. Se define el grado de equilibrio del desprendimiento de hielo para explorar la simetría del desprendimiento de hielo. Los resultados muestran que el tiempo de desprendimiento se ve significativamente afectado por la velocidad de rotación, y la longitud característica primero se acortará y luego crecerá a medida que disminuya la temperatura ambiental. Cuando el desprendimiento de hielo se completa de manera instantánea, se mostrará un choque violento. Hay una temperatura ambiental crítica, por debajo de la cual la acumulación de hielo empeorará significativamente a medida que disminuya la temperatura. Para las pruebas de acumulación de hielo en las palas del ventilador del motor a reacción durante el ralentí en tierra, la temperatura ambiental crítica varía de -C a -C. Para que el hielo se desprenda más rápido, la velocidad del motor debe alcanzar un umbral. Este estudio puede arrojar luz sobre las características preliminares del desprendimiento de hielo de componentes en rotación y proporcionar orientación y una base de datos para la simulación numérica de la acumulación de hielo en las palas del ventilador y el diseño de un motor a reacción.

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