Influencia de la Fractura de la Paleta en el Flujo de Sistemas Rotor-Estator con Flujo Centrífugo Superpuesto
Autores: Zhao, Gang; Qiu, Tian; Liu, Peng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Influencia de la Fractura de la Paleta en el Flujo de Sistemas Rotor-Estator con Flujo Centrífugo Superpuesto
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Cavidades rotor-estator
Fractura de palas
Simulación numérica
Número de Euler
Número de Reynolds
Tasa de flujo másico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
Las cavidades rotor-estator se encuentran a menudo en turbomaquinaria; suministran aire frío que se extrae del compresor a las palas de la turbina. La presión de la salida de una cavidad rotor-estator es axisimétrica en circunstancias normales. Sin embargo, su presión sería no axisimétrica en caso de fractura de palas. El impacto de la fractura de palas en una cavidad rotor-estator con flujo centrífugo superpuesto se estudia en este artículo. Se investigan el número de Euler, el número de Reynolds rotacional y el rango de zona de baja presión, y, por primera vez, con las condiciones de contorno no axisimétricas empleando simulación numérica. Los resultados de los cálculos numéricos muestran que después de la fractura de la pala de la turbina, la velocidad se ve más afectada en la región aguas abajo a un radio alto, especialmente cuando el es grande. En cuanto a la distribución de la tasa de flujo másico, puede haber un crítico en el que las otras palas se ven menos afectadas. El aumentaría a medida que el o el aumentan, y el cuando , , y . Además, el coeficiente de empuje aumenta a medida que el o el aumentan, y el aumento en el coeficiente de empuje no excede el 4% cuando el en este artículo. Sin embargo, el coeficiente de momento en el eje rotatorio es casi independiente del y el . Un aumento en el reducirá el efecto de la fractura de la pala de la turbina en los coeficientes de empuje y momento, cuando el es pequeño.
Descripción
Las cavidades rotor-estator se encuentran a menudo en turbomaquinaria; suministran aire frío que se extrae del compresor a las palas de la turbina. La presión de la salida de una cavidad rotor-estator es axisimétrica en circunstancias normales. Sin embargo, su presión sería no axisimétrica en caso de fractura de palas. El impacto de la fractura de palas en una cavidad rotor-estator con flujo centrífugo superpuesto se estudia en este artículo. Se investigan el número de Euler, el número de Reynolds rotacional y el rango de zona de baja presión, y, por primera vez, con las condiciones de contorno no axisimétricas empleando simulación numérica. Los resultados de los cálculos numéricos muestran que después de la fractura de la pala de la turbina, la velocidad se ve más afectada en la región aguas abajo a un radio alto, especialmente cuando el es grande. En cuanto a la distribución de la tasa de flujo másico, puede haber un crítico en el que las otras palas se ven menos afectadas. El aumentaría a medida que el o el aumentan, y el cuando , , y . Además, el coeficiente de empuje aumenta a medida que el o el aumentan, y el aumento en el coeficiente de empuje no excede el 4% cuando el en este artículo. Sin embargo, el coeficiente de momento en el eje rotatorio es casi independiente del y el . Un aumento en el reducirá el efecto de la fractura de la pala de la turbina en los coeficientes de empuje y momento, cuando el es pequeño.