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Investigación Experimental y Numérica de los Flujos de Fuga en la Punta en un Soplador Roots

Autores: Sun, Shuaihui; Singh, Gursharanjit; Kovacevic, Ahmed; Bruecker, Christoph

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2020

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Acceso abierto

Artículo científico
2020

Investigación Experimental y Numérica de los Flujos de Fuga en la Punta en un Soplador Roots


Categoría

Procesos industriales

Subcategoría

Diseño de procesos industriales

Palabras clave

Dinámica de fluidos computacional
Fenómenos de flujo de fuga
Máquinas de desplazamiento positivo rotativas
Velocimetría de imágenes de partículas
Soplador de raíces óptico
Generación de rejilla de rotor de compresor de tornillo

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 18

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La dinámica de fluidos computacional (CFD) puede ayudar a entender la naturaleza de los fenómenos de flujo de fuga dentro de las máquinas de desplazamiento positivo rotativas (PDM). Sin embargo, debido a la falta de resultados experimentales, el análisis de los flujos de fuga en las PDM rotativas mediante CFD aún no ha sido completamente validado. Se realizaron pruebas de velocimetría de imágenes de partículas (PIV) con una lente microscópica y bloqueo de fase para obtener el campo de velocidad alrededor de la brecha de la punta en un soplador Roots óptico. Se estableció un modelo CFD tridimensional no estacionario del soplador Roots con las rejillas dinámicas generadas por la Generación de Rejilla del Rotor del Compresor de Tornillo (SCORG) para predecir el flujo en la brecha bajo las mismas condiciones de operación. Las imágenes obtenidas en las pruebas PIV fueron analizadas y se identificaron algunos factores que comprometen la calidad de los resultados de las pruebas en el flujo de la brecha, como los reflejos y la transparencia de la ventana. Los campos de flujo obtenidos por CFD tienen el mismo patrón de flujo y magnitud de velocidad que los resultados experimentales en la mayoría de las regiones observadas, pero sobreestiman la velocidad del flujo de fuga. Los resultados de CFD muestran un vórtice inducido por el flujo de fuga en la región aguas abajo de la brecha. Las pérdidas de flujo en la brecha de la punta ocurren principalmente en la entrada aguas arriba de la brecha. Finalmente, se discuten algunas sugerencias para trabajos futuros.

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