Una Evaluación del Tratamiento Pasivo de Pared con Ranuras Circunferenciales en el Alojamiento de las Primeras y Segundas Filas de Rotores de Palas de un Compresor Axial Multietapa de Alto Rendimiento
Autores: Diaz, Ruben Bruno; Tomita, Jesuino Takachi; Bringhenti, Cleverson; Silva, Franco Jefferds dos Santos; Cavalca, Diogo Ferraz
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Una Evaluación del Tratamiento Pasivo de Pared con Ranuras Circunferenciales en el Alojamiento de las Primeras y Segundas Filas de Rotores de Palas de un Compresor Axial Multietapa de Alto Rendimiento
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Pérdidas internas
Región de clearance de palas
Ranuras circumferenciales
Compresores axiales
Entorno de múltiples etapas
Tratamiento pasivo de paredes
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
Las pérdidas internas en la región de clearance de la punta influyen fuertemente en el rendimiento del compresor y su rango operativo. Investigaciones anteriores demostraron que los tratamientos pasivos de pared con ranuras circunferenciales en compresores axiales aumentan efectivamente el margen de estancamiento del compresor. El vórtice generado dentro de las ranuras circunferenciales crea una resistencia al flujo que se filtra en la región de clearance de la punta del compresor. Sin embargo, la mayoría de los trabajos encontrados en la literatura sobre ranuras circunferenciales en compresores axiales tratan solo con compresores axiales de una sola etapa de alto rendimiento. Por lo tanto, existe la necesidad de investigar y analizar el comportamiento de las ranuras circunferenciales en un entorno de múltiples etapas. En el presente trabajo, se implementó un tratamiento pasivo de pared con ranuras circunferenciales en un compresor axial de múltiples etapas. Se crearon diferentes configuraciones de ranuras circunferenciales en la carcasa de las primeras y segundas filas de rotores utilizadas en un compresor de flujo axial de cuatro etapas. Se realizaron simulaciones numéricas para evaluar la influencia de las ranuras circunferenciales en el rendimiento de un compresor axial de múltiples etapas. Los resultados obtenidos después de las simulaciones para las diferentes configuraciones de ranuras circunferenciales se compararon con los resultados obtenidos para el compresor sin tratamiento de carcasa (pared lisa) para diferentes velocidades de rotación. Además, se simularon las características del mapa completo del compresor para las diferentes configuraciones de tratamiento de carcasa, y los resultados se compararon con las características del compresor del caso de pared lisa. El tratamiento pasivo de pared con ranuras circunferenciales produjo cambios en el campo de flujo del compresor axial de múltiples etapas, especialmente en la región de clearance de la punta, mejorando la estabilidad del compresor principalmente para velocidades de carga parcial.
Descripción
Las pérdidas internas en la región de clearance de la punta influyen fuertemente en el rendimiento del compresor y su rango operativo. Investigaciones anteriores demostraron que los tratamientos pasivos de pared con ranuras circunferenciales en compresores axiales aumentan efectivamente el margen de estancamiento del compresor. El vórtice generado dentro de las ranuras circunferenciales crea una resistencia al flujo que se filtra en la región de clearance de la punta del compresor. Sin embargo, la mayoría de los trabajos encontrados en la literatura sobre ranuras circunferenciales en compresores axiales tratan solo con compresores axiales de una sola etapa de alto rendimiento. Por lo tanto, existe la necesidad de investigar y analizar el comportamiento de las ranuras circunferenciales en un entorno de múltiples etapas. En el presente trabajo, se implementó un tratamiento pasivo de pared con ranuras circunferenciales en un compresor axial de múltiples etapas. Se crearon diferentes configuraciones de ranuras circunferenciales en la carcasa de las primeras y segundas filas de rotores utilizadas en un compresor de flujo axial de cuatro etapas. Se realizaron simulaciones numéricas para evaluar la influencia de las ranuras circunferenciales en el rendimiento de un compresor axial de múltiples etapas. Los resultados obtenidos después de las simulaciones para las diferentes configuraciones de ranuras circunferenciales se compararon con los resultados obtenidos para el compresor sin tratamiento de carcasa (pared lisa) para diferentes velocidades de rotación. Además, se simularon las características del mapa completo del compresor para las diferentes configuraciones de tratamiento de carcasa, y los resultados se compararon con las características del compresor del caso de pared lisa. El tratamiento pasivo de pared con ranuras circunferenciales produjo cambios en el campo de flujo del compresor axial de múltiples etapas, especialmente en la región de clearance de la punta, mejorando la estabilidad del compresor principalmente para velocidades de carga parcial.