Una simulación de acoplamiento térmico fluido-sólido de válvulas de control de combustible gaseoso para turbinas de gas de alta precisión
Autores: Pan, Haoran; Li, Wei; Luo, Kaikai; Wang, Rui; Xiao, Liesheng; Lian, Zeqing
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Una simulación de acoplamiento térmico fluido-sólido de válvulas de control de combustible gaseoso para turbinas de gas de alta precisión
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Gas
Válvula
Flujo
Deformación
Temperatura
Precisión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
Las válvulas de control de combustible a gas desempeñan roles importantes en el control del flujo de gas en turbinas de gas de alta precisión. Para aclarar la influencia del acoplamiento entre la estructura y el sistema de fluidos, se presenta un mecanismo de acoplamiento térmico fluido-sólido basado en investigaciones numéricas realizadas utilizando una técnica de malla dinámica. La deformación del núcleo de la válvula puede afectar la precisión del flujo de gas en la salida. Con una apertura de válvula del 2%, la temperatura del gas contribuye en un 93% a la deformación. El efecto de la deformación en la precisión del flujo con una apertura de válvula del 6% y del 4% aumenta en un 4.8% y un 7.3%, respectivamente. El rango de fluctuación de la temperatura y la presión del gas frente a la válvula debe ser estrictamente controlado para garantizar la alta precisión y alta estabilidad del flujo de salida. Estos resultados ayudan a aclarar los procesos que ocurren en el camino de flujo de la válvula, lo que lleva a la inestabilidad del control del flujo observada en la válvula de control.
Descripción
Las válvulas de control de combustible a gas desempeñan roles importantes en el control del flujo de gas en turbinas de gas de alta precisión. Para aclarar la influencia del acoplamiento entre la estructura y el sistema de fluidos, se presenta un mecanismo de acoplamiento térmico fluido-sólido basado en investigaciones numéricas realizadas utilizando una técnica de malla dinámica. La deformación del núcleo de la válvula puede afectar la precisión del flujo de gas en la salida. Con una apertura de válvula del 2%, la temperatura del gas contribuye en un 93% a la deformación. El efecto de la deformación en la precisión del flujo con una apertura de válvula del 6% y del 4% aumenta en un 4.8% y un 7.3%, respectivamente. El rango de fluctuación de la temperatura y la presión del gas frente a la válvula debe ser estrictamente controlado para garantizar la alta precisión y alta estabilidad del flujo de salida. Estos resultados ayudan a aclarar los procesos que ocurren en el camino de flujo de la válvula, lo que lleva a la inestabilidad del control del flujo observada en la válvula de control.