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Modelando el procedimiento de engranaje de la bomba de combustible de engranajes externos utilizando una herramienta de CFD

Autores: Romanenko, Ihor; Martseniuk, Yevhen; Bilohub, Oleksandr

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Modelando el procedimiento de engranaje de la bomba de combustible de engranajes externos utilizando una herramienta de CFD


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería de Sistemas

Palabras clave

Tecnología moderna de motores de aeronaves
Bombas de combustible eléctricas
Engranajes de la unidad de bombeo
Procesos de flujo
Zona de engranaje
Cavitación

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 23

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En la tecnología moderna de motores de aeronaves, hay una tendencia a reemplazar el accionamiento mecánico de las bombas de combustible de engranajes externos con uno eléctrico. Esto reduce significativamente el consumo de energía integral para bombear combustible (queroseno). Por otro lado, para reducir las dimensiones de la estructura, es razonable aumentar la velocidad de rotación de los engranajes de la unidad de bombeo. Las consideraciones anteriores hacen aconsejable estudiar los problemas que pueden surgir en el diseño de las unidades de bombeo. El análisis de los diseños existentes de las bombas de combustible de engranajes externos muestra que los procesos de flujo en la zona de engrane tienen un impacto significativo en el rendimiento y la vida útil de la bomba. La geometría incorrecta de la placa de armadura y el sistema de compensación conducen a un aumento en las velocidades al abrir y cerrar la cavidad en la zona de engrane, lo que provoca intensa cavitación. Para comprender las causas y factores que influyen en este fenómeno, es necesario estudiar el comportamiento del flujo de fluidos en los huecos de la zona de engrane. Se utilizan cámaras de alta velocidad para estudiar experimentalmente el comportamiento del flujo. Sin embargo, este enfoque solo proporciona un resultado cualitativo y no permite determinar los valores absolutos de presión y carga en términos del ángulo de rotación. No obstante, el relevamiento de alta velocidad puede utilizarse como base para la verificación del modelo de flujo de fluidos. En este documento se propuso el modelo del flujo de fluidos en una bomba de engranajes externos de alta presión. La verificación de los resultados de la simulación para la operación con aceite HDZ 46 HLP 68 se llevó a cabo de acuerdo con los resultados de visualización de datos experimentales. Se reveló la influencia de la velocidad de rotación en la posición de las zonas de cavitación y se confirmó con datos operativos. Se llevó a cabo el análisis del proceso de flujo en el engrane para el queroseno como fluido de trabajo.

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