Mecanismo subyacente al efecto de los revestimientos auto-circulantes con diferentes relaciones de cobertura circunferencial en el rendimiento aerodinámico de un compresor centrífugo transónico
Autores: Zhang, Haoguang; Wang, Hao; Li, Qi; Jing, Fengyu; Chu, Wuli
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Mecanismo subyacente al efecto de los revestimientos auto-circulantes con diferentes relaciones de cobertura circunferencial en el rendimiento aerodinámico de un compresor centrífugo transónico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Investigación
Tratamiento de revestimiento auto-circulante
Ratios de cobertura circunferencial
Rendimiento aerodinámico
Compresor centrífugo transónico
Simulación numérica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
El objetivo de esta investigación fue explorar los mecanismos subyacentes al efecto del tratamiento de carcasa auto-circulante con diferentes ratios de cobertura circunferencial en el rendimiento aerodinámico de un compresor centrífugo transónico. Se llevó a cabo una simulación numérica tridimensional no estacionaria en un impulsor Krain. Los ratios de cobertura circunferencial de las carcasas auto-circulantes se establecieron en 36%, 54%, 72% y 90%, respectivamente. Los resultados numéricos mostraron que el margen de mejora de estancamiento aumentó con el incremento de los ratios de cobertura circunferencial. La carcasa auto-circulante con un ratio de cobertura circunferencial del 90% exhibió el más alto con un 20.22%. El análisis del campo de flujo interno mostró que el tratamiento de carcasa auto-circulante mejoró la estabilidad del compresor al succionar el flujo de baja velocidad en el pasaje de la punta de la pala y restringir la ruptura de los vórtices de fuga, lo que causaba bloqueo del flujo. El rendimiento del compresor mejoró en la mayoría de los puntos de operación, y la mejora aumentó con el incremento del ratio de cobertura circunferencial. La mejora en el rendimiento del compresor se atribuyó principalmente a la reducción del área de la pérdida de presión total relativa alta en el pasaje de la punta de la pala y a la disminución significativa de la pérdida de flujo por las carcasas auto-circulantes.
Descripción
El objetivo de esta investigación fue explorar los mecanismos subyacentes al efecto del tratamiento de carcasa auto-circulante con diferentes ratios de cobertura circunferencial en el rendimiento aerodinámico de un compresor centrífugo transónico. Se llevó a cabo una simulación numérica tridimensional no estacionaria en un impulsor Krain. Los ratios de cobertura circunferencial de las carcasas auto-circulantes se establecieron en 36%, 54%, 72% y 90%, respectivamente. Los resultados numéricos mostraron que el margen de mejora de estancamiento aumentó con el incremento de los ratios de cobertura circunferencial. La carcasa auto-circulante con un ratio de cobertura circunferencial del 90% exhibió el más alto con un 20.22%. El análisis del campo de flujo interno mostró que el tratamiento de carcasa auto-circulante mejoró la estabilidad del compresor al succionar el flujo de baja velocidad en el pasaje de la punta de la pala y restringir la ruptura de los vórtices de fuga, lo que causaba bloqueo del flujo. El rendimiento del compresor mejoró en la mayoría de los puntos de operación, y la mejora aumentó con el incremento del ratio de cobertura circunferencial. La mejora en el rendimiento del compresor se atribuyó principalmente a la reducción del área de la pérdida de presión total relativa alta en el pasaje de la punta de la pala y a la disminución significativa de la pérdida de flujo por las carcasas auto-circulantes.