Lecciones aprendidas de las simulaciones del vórtice en tierra de motores aéreos
Autores: Zhang, Wenqiang; Yang, Tao; Shen, Jun; Sun, Qiangqiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Lecciones aprendidas de las simulaciones del vórtice en tierra de motores aéreos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Inicio
Vórtice de suelo
Entrada de motor
Pala de ventilador
Refrigeración de turbina
Simulación
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Con el arranque del motor a reacción, se forma un vórtice en el suelo entre el suelo y la entrada del motor. El vórtice en el suelo provoca distorsiones en la presión total y en el remolino, lo que reduce el rendimiento del motor. La inhalación de polvo y escombros a través de un vórtice en el suelo puede erosionar las palas del ventilador, bloquear los sellos y degradar el rendimiento de enfriamiento de la turbina. A medida que el diámetro de la pala del ventilador moderno se hace más grande, la separación entre el labio de entrada y la superficie del suelo es menor, lo que aumenta la fuerza del vórtice en el suelo. Aunque se han realizado considerables estudios numéricos con las predicciones del vórtice en el suelo, se observa que la simulación precisa del vórtice en el suelo sigue siendo una tarea difícil. Este artículo presenta el trabajo de simulación de los autores sobre el vórtice en el suelo en un modelo de entrada con diferentes velocidades de viento cruzado. Este artículo aborda el desafío con un estudio paramétrico para proporcionar pautas útiles sobre cómo obtener una buena coincidencia con los datos experimentales. Se realizan y analizan la influencia de la densidad de la malla, el rendimiento de diferentes modelos de turbulencia y cómo el grosor de la capa límite afecta los resultados de predicción. Se presenta la estructura detallada del campo de flujo con el vórtice en el suelo, lo que puede arrojar luz sobre las observaciones experimentales. Se presentan una serie de sugerencias que pueden allanar el camino hacia simulaciones precisas del campo de flujo con fuertes vorticidades.
Descripción
Con el arranque del motor a reacción, se forma un vórtice en el suelo entre el suelo y la entrada del motor. El vórtice en el suelo provoca distorsiones en la presión total y en el remolino, lo que reduce el rendimiento del motor. La inhalación de polvo y escombros a través de un vórtice en el suelo puede erosionar las palas del ventilador, bloquear los sellos y degradar el rendimiento de enfriamiento de la turbina. A medida que el diámetro de la pala del ventilador moderno se hace más grande, la separación entre el labio de entrada y la superficie del suelo es menor, lo que aumenta la fuerza del vórtice en el suelo. Aunque se han realizado considerables estudios numéricos con las predicciones del vórtice en el suelo, se observa que la simulación precisa del vórtice en el suelo sigue siendo una tarea difícil. Este artículo presenta el trabajo de simulación de los autores sobre el vórtice en el suelo en un modelo de entrada con diferentes velocidades de viento cruzado. Este artículo aborda el desafío con un estudio paramétrico para proporcionar pautas útiles sobre cómo obtener una buena coincidencia con los datos experimentales. Se realizan y analizan la influencia de la densidad de la malla, el rendimiento de diferentes modelos de turbulencia y cómo el grosor de la capa límite afecta los resultados de predicción. Se presenta la estructura detallada del campo de flujo con el vórtice en el suelo, lo que puede arrojar luz sobre las observaciones experimentales. Se presentan una serie de sugerencias que pueden allanar el camino hacia simulaciones precisas del campo de flujo con fuertes vorticidades.