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Flujo y rendimiento de la cavidad del disco de una turbina de gas marina a diferentes presiones de tobera y bajas velocidades de rotación: una investigación numérica

Autores: Hu, Bo; Yao, Yulong; Wang, Minfeng; Wang, Chuan; Liu, Yanming

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Flujo y rendimiento de la cavidad del disco de una turbina de gas marina a diferentes presiones de tobera y bajas velocidades de rotación: una investigación numérica


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Turbinas de gas marinas
Velocidad de rotación
Presión aguas arriba
Boquilla de pre-rotación
Características del flujo
Coeficiente de empuje axial

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 23

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En las turbinas de gas marinas, las variaciones en la velocidad de rotación ocurren todo el tiempo. Para asegurar efectos de enfriamiento adecuados en las palas de la turbina, las válvulas deben ajustarse para cambiar la presión aguas arriba de la boquilla de pre-rotación. Cambiar dicha presión tendrá efectos significativos en los parámetros locales o generales, como la relación de vórtice del núcleo, la temperatura, el coeficiente de caudal, el coeficiente de momento, el coeficiente de empuje axial, etc. En este artículo, estudiamos las características del flujo dentro del sistema de pre-rotación de una turbina de gas marina a baja velocidad de rotación variando la presión en la boquilla de pre-rotación. El número de Reynolds global correspondiente osciló entre 2.3793 x 10 y 9.5172 x 10. Se analizó el flujo en las cavidades rotor-estator para encontrar los efectos de la presión de la boquilla en la velocidad radial, la relación de vórtice del núcleo y la presión. Según los resultados de la simulación, introdujimos un nuevo término de flujo de fuga en la formulación de las referencias para calcular los valores entre el sello interno y la boquilla de pre-rotación. Se predijeron las características de coincidencia entre la boquilla de pre-rotación y el orificio de recepción inclinado. También se analizó el rendimiento del sistema de pre-rotación, como la caída de presión, la capacidad de flujo y los efectos de enfriamiento. Después de eso, se predijeron el coeficiente de momento y el coeficiente de empuje axial. Este estudio proporciona algunas referencias para que los diseñadores puedan diseñar mejor el sistema de pre-rotación.

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