logo móvil
Contáctanos

Estudio sobre la igualación de presión en la etapa intermedia de un sello de dedo diferencial de múltiples etapas con diseño estructural, características de flujo y transferencia de calor

Autores: Wang, Juan; Xu, Wei; Liu, Meihong; Zhu, Shixing; Kang, Yuchi; Song, Xiaolei; Gu, Dianhai; Hu, Xuefeng

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

Descargar PDF

Acceso abierto

Artículo científico
2024

Estudio sobre la igualación de presión en la etapa intermedia de un sello de dedo diferencial de múltiples etapas con diseño estructural, características de flujo y transferencia de calor


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Tradicional
De dos etapas
Sello de dedo
Caída de presión
Altura de protección
Análisis numérico

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 31

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Para abordar de manera efectiva el problema de la falla prematura causada por la distribución no equilibrada de las caídas de presión entre las etapas de un sello de dedo tradicional de dos etapas, este estudio propone un método para mejorar el equilibrio de la caída de presión aumentando la altura de protección de la placa trasera de la segunda etapa. Establecimos un nuevo modelo de cálculo numérico para un sello de dedo de dos etapas, basado en el modelo de medios porosos. Después de verificar la precisión del modelo, realizamos un análisis numérico para examinar el impacto de la altura de protección de la placa trasera de la segunda etapa en las características de flujo y transferencia de calor del sello de dedo de dos etapas. Luego, realizamos un diseño estructural diferenciado para cada etapa del sello de dedo de dos etapas. Los resultados de la investigación son los siguientes: la caída de presión en la segunda etapa del sello de dedo tradicional de dos etapas excede a la de la primera etapa; cuando la altura de protección de la placa trasera de la segunda etapa del sello de dedo tradicional de dos etapas se incrementa de 1.5 mm a 1.57 mm, formando una estructura de sello de dedo de dos etapas que iguala la presión, la caída de presión entre las dos etapas se equilibra, pero la fuga es mayor que la del sello de dedo tradicional de dos etapas; se dispuso una estructura de sello de rejilla entre la primera y la segunda etapa del sello de dedo de dos etapas que iguala la presión para formar un sello de dedo de dos etapas con dientes de rejilla, que presenta una fuga significativamente menor en comparación con el sello de dedo de dos etapas que iguala la presión. Sin embargo, la proporción de caída de presión en la primera y segunda etapas del sello de dedo de dos etapas que iguala la presión es del 36.8% y 42.1%, respectivamente, mientras que la etapa de dientes de rejilla representa el 21.1%, lo que resulta en una caída de presión desequilibrada una vez más. Aumentar la altura de protección de la placa trasera de la segunda etapa en el sello de dedo de dos etapas que iguala la presión con dientes de rejilla a 1.6 mm resulta en una caída de presión del 37.5% en las primeras y segundas etapas, y una caída de presión del 25% en la etapa de dientes de rejilla. El sello de dedo de dos etapas equilibra la caída de presión y coincide con la fuga del sello de dedo tradicional de dos etapas. Las temperaturas máximas de la primera y segunda etapas del sello de dedo son un 0.7% más bajas y un 2.6% más altas en comparación con el sello de dedo tradicional de dos etapas. Esto sugiere que un sello de dedo diferencial de múltiples etapas es la estructura óptima.

Otros recursos que podrían interesarte

Temas Virtualpro