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Optimización Multi-Objetivo del Sistema de Pre-Swirl en una Cavidad de Disco de Turbina de Doble Red

Autores: Guo, Yueteng; Wang, Suofang; Shen, Wenjie

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Optimización Multi-Objetivo del Sistema de Pre-Swirl en una Cavidad de Disco de Turbina de Doble Red


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Eficiencia térmica
Reducción de peso
Efecto de enfriamiento
Algoritmo genético
Pérdida de presión
Distribución de temperatura

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 28

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Mejorar la eficiencia térmica y minimizar el peso son problemas predominantes en los motores aéreos. Debido a su estructura hueca, el disco de turbina de doble red presenta notables propiedades de reducción de peso, mientras que su enfriamiento mejorado constituye un nuevo desafío. En este estudio, se investiga numéricamente un sistema de cavidad de disco de turbina de doble red. Para mejorar el efecto de enfriamiento y minimizar la pérdida de presión, se emplea un algoritmo genético multiobjetivo y un modelo de Kriging para optimizar la altura radial de la boquilla de pre-rotación y el orificio receptor en el sistema de cavidad del disco. Los resultados indican que el rendimiento general de Opt-3, derivado de la Técnica de Preferencia por Orden según la Similitud con la Solución Ideal dentro de la frontera de Pareto, es superior. Esta configuración logra una distribución uniforme y baja de las temperaturas del rotor mientras mantiene pérdidas de presión moderadas. Notablemente, la temperatura máxima se reduce en 21.1 K en comparación con el modelo básico, con pérdidas de presión que permanecen en gran medida sin cambios. Además, un aumento en la relación de flujo conduce a una reducción tanto de la temperatura máxima como de la temperatura promedio de la red trasera, mientras que simultáneamente aumenta la temperatura de la red delantera y las pérdidas de presión. Sin embargo, es importante señalar que el grado de variación en estos parámetros disminuye con el aumento de las relaciones de flujo.

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