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Un Método de Diseño de Palas Paramétricas para Compresores Axiales de Alta Velocidad

Autores: Shi, Hengtao

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Un Método de Diseño de Palas Paramétricas para Compresores Axiales de Alta Velocidad


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Método de diseño de geometría de palas
Compresores axiales
Variables de diseño
Técnica de normalización
Técnicas de subsección
Usabilidad

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 17

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El método de diseño de geometría de palas es una herramienta importante para diseñar compresores axiales de alto rendimiento, que se espera que tengan un amplio espacio de diseño mientras se limita la cantidad de variables de diseño a un nivel adecuado para su usabilidad. Sin embargo, el amplio espacio de diseño tiende a aumentar la cantidad de variables de diseño. Para resolver este problema, este artículo utiliza técnicas de normalización y subsección para desarrollar un método de diseño de geometría que presenta flexibilidad y ajustabilidad local con variables de diseño limitadas para su usabilidad. En primer lugar, los parámetros de geometría de las palas se definen utilizando la técnica de normalización. Luego, se proponen funciones de ángulo de curvatura y grosor normalizados con técnicas de subsección utilizadas para mejorar la flexibilidad del diseño. La configuración de coeficientes ajustables adquiere la ajustabilidad local de la geometría de las palas. Considerando la usabilidad, la mayoría de los parámetros de diseño tienen significados claros e intuitivos para facilitar el uso del método. Para probar este método de diseño de geometría desarrollado, se aplica en el diseño de un componente de ventilador axial de dos caminos de flujo transónico para un motor aeroespacial. Las simulaciones numéricas indican que el sistema de ventilador axial transónico diseñado logra una buena eficiencia superior a 0.90 para toda la característica de flujo principal y superior a 0.865 para la característica de flujo de derivación, mientras posee un rango de operación suficientemente estable. Esto indica que el método de diseño desarrollado tiene un amplio espacio de diseño para contener la pala de compresor de buen rendimiento de diferentes números de Mach de entrada, lo que constituye una plataforma útil para el diseño de palas de compresores de flujo axial.

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