Incremento de velocidad en el ángulo de incidencia cerca del borde de ataque de la cascada del compresor
Autores: Xu, Xiaobin; Liu, Baojie; Yu, Xianjun; An, Guangfeng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Incremento de velocidad en el ángulo de incidencia cerca del borde de ataque de la cascada del compresor
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Geometría
Borde de ataque
Rendimiento aerodinámico
ángulo de incidencia
Cascada de compresores
Incremento de velocidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
La geometría del borde de ataque de un compresor tiene un efecto importante en el rendimiento aerodinámico en un ángulo de incidencia fuera de diseño. Los métodos de diseño geométrico actuales del borde de ataque suelen desarrollarse en función de las características del flujo en el ángulo de incidencia diseñado. Sin embargo, pocas investigaciones se centran en las reglas cuantitativas de las características del flujo en el borde de ataque en un ángulo de incidencia fuera de diseño en una cascada de compresores. Esta situación restringe la optimización y el desarrollo del método de diseño de la geometría del borde de ataque. En este artículo, partiendo de la investigación de una teoría de cascada potencial, se elimina el punto de singularidad, donde la velocidad de la superficie se aproxima a infinito en la región del borde de ataque, aplicando la característica de que la relación del incremento de velocidad en el ángulo de incidencia en la cascada de placas y el flujo de placa aislada es finita. En segundo lugar, se emplearon las longitudes de paso equivalentes basadas en 1/cos() y VI causadas por una desaceleración del difusor en el paso de la cascada para corregir el efecto del ángulo de desplazamiento. Finalmente, al introducir el flujo aislado alrededor del perfil aerodinámico grueso y considerar la influencia de la geometría de la línea de curvatura, se deriva un modelo de la variación de la velocidad de la superficie cerca del borde de ataque bajo el ángulo de incidencia fuera de diseño, denominado incremento de velocidad en el ángulo de incidencia, a partir de cualquier cascada de compresores. Por lo tanto, se establece la relación entre el ángulo de incidencia fuera de diseño y el ángulo de incidencia diseñado de la velocidad de la superficie en una pala de cascada, y depende únicamente de los parámetros geométricos. A través de una verificación utilizando cálculos numéricos y mediciones experimentales, la fórmula explícita para el incremento de velocidad en el ángulo de incidencia propuesta en este artículo tiene alta precisión cerca del borde de ataque.
Descripción
La geometría del borde de ataque de un compresor tiene un efecto importante en el rendimiento aerodinámico en un ángulo de incidencia fuera de diseño. Los métodos de diseño geométrico actuales del borde de ataque suelen desarrollarse en función de las características del flujo en el ángulo de incidencia diseñado. Sin embargo, pocas investigaciones se centran en las reglas cuantitativas de las características del flujo en el borde de ataque en un ángulo de incidencia fuera de diseño en una cascada de compresores. Esta situación restringe la optimización y el desarrollo del método de diseño de la geometría del borde de ataque. En este artículo, partiendo de la investigación de una teoría de cascada potencial, se elimina el punto de singularidad, donde la velocidad de la superficie se aproxima a infinito en la región del borde de ataque, aplicando la característica de que la relación del incremento de velocidad en el ángulo de incidencia en la cascada de placas y el flujo de placa aislada es finita. En segundo lugar, se emplearon las longitudes de paso equivalentes basadas en 1/cos() y VI causadas por una desaceleración del difusor en el paso de la cascada para corregir el efecto del ángulo de desplazamiento. Finalmente, al introducir el flujo aislado alrededor del perfil aerodinámico grueso y considerar la influencia de la geometría de la línea de curvatura, se deriva un modelo de la variación de la velocidad de la superficie cerca del borde de ataque bajo el ángulo de incidencia fuera de diseño, denominado incremento de velocidad en el ángulo de incidencia, a partir de cualquier cascada de compresores. Por lo tanto, se establece la relación entre el ángulo de incidencia fuera de diseño y el ángulo de incidencia diseñado de la velocidad de la superficie en una pala de cascada, y depende únicamente de los parámetros geométricos. A través de una verificación utilizando cálculos numéricos y mediciones experimentales, la fórmula explícita para el incremento de velocidad en el ángulo de incidencia propuesta en este artículo tiene alta precisión cerca del borde de ataque.