El efecto de las velocidades de rotación en las características de cavitación en el convertidor de par hidráulico
Autores: Guo, Meng; Liu, Cheng; Yan, Qingdong; Wei, Wei; Khoo, Boo Cheong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
El efecto de las velocidades de rotación en las características de cavitación en el convertidor de par hidráulico
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Convertidor de par hidráulico
Cavitación
Velocidades de rotación
Dinámica de fluidos computacional
Comportamiento del flujo
Velocidad de rotación de la bomba
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
El convertidor de par hidráulico es un tipo de máquina de alta velocidad que utiliza aceite hidráulico viscoso como medio de trabajo, y su campo de flujo interno es muy complejo. Por lo tanto, la cavitación puede ocurrir fácilmente en el proceso de trabajo, lo que resulta en una degradación severa del rendimiento del convertidor de par, ruido, vibración e incluso fallos. Para revelar el efecto de las velocidades de rotación en las características de cavitación, se desarrolló una geometría de pasaje de flujo completo y un modelo de dinámica de fluidos computacional (CFD) con cavitación para analizar el comportamiento del flujo en el convertidor de par. Los resultados muestran que la cavitación ocurre cuando la diferencia de velocidad entre la bomba y la turbina supera las 1400 rpm para el modelo básico del convertidor de par, lo que podría utilizarse como un indicador útil para la ocurrencia y el grado de severidad de la cavitación del flujo. El aumento de la velocidad de rotación de la bomba o la disminución de la relación de velocidad intensificará la cavitación, lo que reduce la capacidad de transmisión hidráulica y la eficiencia en más del 20%, y altera seriamente la forma, el tamaño, la fracción de volumen de vapor y la región de las burbujas de cavitación. En casos extremos, más del 80% del área en el lado de succión de la pala del estator podría estar cubierta por burbujas de cavitación. Además, el aumento de la velocidad de rotación de la bomba también cambia el número crítico de cavitación y extiende el rango de cavitación hacia condiciones de alta relación de velocidad que no se habían visto afectadas anteriormente. Estos hallazgos pueden proporcionar orientación sobre cómo elegir las condiciones de operación del convertidor de par hidráulico y cómo mejorar su rendimiento hidrodinámico y estabilidad.
Descripción
El convertidor de par hidráulico es un tipo de máquina de alta velocidad que utiliza aceite hidráulico viscoso como medio de trabajo, y su campo de flujo interno es muy complejo. Por lo tanto, la cavitación puede ocurrir fácilmente en el proceso de trabajo, lo que resulta en una degradación severa del rendimiento del convertidor de par, ruido, vibración e incluso fallos. Para revelar el efecto de las velocidades de rotación en las características de cavitación, se desarrolló una geometría de pasaje de flujo completo y un modelo de dinámica de fluidos computacional (CFD) con cavitación para analizar el comportamiento del flujo en el convertidor de par. Los resultados muestran que la cavitación ocurre cuando la diferencia de velocidad entre la bomba y la turbina supera las 1400 rpm para el modelo básico del convertidor de par, lo que podría utilizarse como un indicador útil para la ocurrencia y el grado de severidad de la cavitación del flujo. El aumento de la velocidad de rotación de la bomba o la disminución de la relación de velocidad intensificará la cavitación, lo que reduce la capacidad de transmisión hidráulica y la eficiencia en más del 20%, y altera seriamente la forma, el tamaño, la fracción de volumen de vapor y la región de las burbujas de cavitación. En casos extremos, más del 80% del área en el lado de succión de la pala del estator podría estar cubierta por burbujas de cavitación. Además, el aumento de la velocidad de rotación de la bomba también cambia el número crítico de cavitación y extiende el rango de cavitación hacia condiciones de alta relación de velocidad que no se habían visto afectadas anteriormente. Estos hallazgos pueden proporcionar orientación sobre cómo elegir las condiciones de operación del convertidor de par hidráulico y cómo mejorar su rendimiento hidrodinámico y estabilidad.