Una investigación sobre el flujo de orificios rotativos con ángulo de Euler y el modelo de cálculo del coeficiente de descarga considerando el efecto del ángulo de incidencia integral
Autores: Wang, Jie; Liu, Peng; Qiu, Tian; Ding, Shuiting
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Una investigación sobre el flujo de orificios rotativos con ángulo de Euler y el modelo de cálculo del coeficiente de descarga considerando el efecto del ángulo de incidencia integral
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Orificios
Coeficientes de descarga
ángulos de Euler
Velocidades de rotación
ángulo de incidencia integral
Flujo interno
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Como un elemento de flujo típico en motores aéreos, los orificios juegan un papel vital en la distribución y control de la tasa de flujo másico dentro del sistema de aire secundario. En particular, los orificios rotativos con geometría compleja (ángulos de Euler) pueden variar significativamente los coeficientes de descarga. Comprender los coeficientes de descarga de estos orificios puede garantizar una distribución más razonable del flujo interno dentro del sistema de aire. Esto contribuye a la seguridad, fiabilidad e integridad estructural del motor aéreo bajo la línea integral. En este documento, se ha estudiado el estado del flujo dentro del orificio y el coeficiente de descarga bajo la condición de diferentes ángulos de Euler y velocidades de rotación (0-10,000 r/min). Se propone el ángulo de incidencia integral para describir el efecto combinado de los ángulos de Euler y la rotación. También se presenta la correlación entre el coeficiente de descarga y el ángulo de incidencia integral. Al mismo tiempo, se establece un modelo de cálculo general de los orificios considerando el efecto del ángulo de incidencia integral. Los resultados indican que los efectos del ángulo de inclinación circunferencial, el ángulo de inclinación radial y la rotación pueden expresarse más claramente mediante el ángulo de incidencia integral. Se obtiene un mayor coeficiente de descarga cuando el ángulo de incidencia integral está cerca de 0, y bajo la velocidad de rotación y condición de flujo fijas, se puede obtener el coeficiente de descarga máximo organizando el ángulo de Euler apropiado para el orificio. En comparación con los resultados experimentales en la literatura publicada, los resultados de cálculo del modelo tienen un error general de menos del 6%. La precisión del cálculo es lo suficientemente alta para la simulación unidimensional del sistema de aire secundario.
Descripción
Como un elemento de flujo típico en motores aéreos, los orificios juegan un papel vital en la distribución y control de la tasa de flujo másico dentro del sistema de aire secundario. En particular, los orificios rotativos con geometría compleja (ángulos de Euler) pueden variar significativamente los coeficientes de descarga. Comprender los coeficientes de descarga de estos orificios puede garantizar una distribución más razonable del flujo interno dentro del sistema de aire. Esto contribuye a la seguridad, fiabilidad e integridad estructural del motor aéreo bajo la línea integral. En este documento, se ha estudiado el estado del flujo dentro del orificio y el coeficiente de descarga bajo la condición de diferentes ángulos de Euler y velocidades de rotación (0-10,000 r/min). Se propone el ángulo de incidencia integral para describir el efecto combinado de los ángulos de Euler y la rotación. También se presenta la correlación entre el coeficiente de descarga y el ángulo de incidencia integral. Al mismo tiempo, se establece un modelo de cálculo general de los orificios considerando el efecto del ángulo de incidencia integral. Los resultados indican que los efectos del ángulo de inclinación circunferencial, el ángulo de inclinación radial y la rotación pueden expresarse más claramente mediante el ángulo de incidencia integral. Se obtiene un mayor coeficiente de descarga cuando el ángulo de incidencia integral está cerca de 0, y bajo la velocidad de rotación y condición de flujo fijas, se puede obtener el coeficiente de descarga máximo organizando el ángulo de Euler apropiado para el orificio. En comparación con los resultados experimentales en la literatura publicada, los resultados de cálculo del modelo tienen un error general de menos del 6%. La precisión del cálculo es lo suficientemente alta para la simulación unidimensional del sistema de aire secundario.