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Optimización Geométrica de Aletas de Cámara de Chorro Coanda a través de la Metodología de Superficie de Respuesta

Autores: Zhang, Hui; Yue, Kai; Zhang, Yiming

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Optimización Geométrica de Aletas de Cámara de Chorro Coanda a través de la Metodología de Superficie de Respuesta


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Separación de flujo
Compresor
Estructura de aletas
Cascada de chorro Coanda
Optimización
Rendimiento aerodinámico

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 30

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Un compresor de flujo axial altamente cargado a menudo conduce a una separación de flujo significativa, lo que resulta en un aumento de la pérdida de presión y un deterioro de la capacidad de aumento de presión. Mejorar la separación de flujo dentro de un compresor es crucial para mejorar el rendimiento de los motores aéreos. Este estudio propone agregar una estructura de aleta a la cavidad de chorro de la cascada de chorro Coanda para mejorar la separación de flujo en el borde de salida y el área de esquina. La estructura de aleta se optimiza utilizando la técnica de superficie de respuesta y un algoritmo genético multiobjetivo basado en simulación numérica, lo que permite un control más efectivo de la separación simultánea de la esquina del límite y el borde de salida de la capa. El modelo de superficie de respuesta desarrollado en este estudio se valida con precisión. Los resultados numéricos demuestran una reducción del 2.13% en el coeficiente de pérdida de presión total de la pala optimizada y una reducción del 12.74% en el coeficiente de pérdida en la pared final en comparación con los de la construcción original sin aletas bajo las mismas condiciones de inyección de aire. El procedimiento de optimización mejora notablemente la separación de flujo en el compresor, lo que conduce a una disminución considerable en el volumen de fluido de baja energía en la superficie de succión de la pala, particularmente en el área de esquina. Se mejora el rendimiento aerodinámico de la cascada de alta carga.

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