Revista de Ingeniería Aeronáutica y Aeroespacial
Acceso abierto

abstracto

Mejora del rendimiento de una cascada de compresores axiales mediante generadores de vórtice

Diaa AM*,El-Dosoky MF,Ahmed MA

Los compresores de flujo axial tienen un rango de operación limitado debido a la dificultad de controlar los flujos secundarios. Por lo tanto, en la investigación actual se considera un nuevo diseño de generadores de vórtice para controlar las pérdidas de flujo secundario y, en consecuencia, mejorar el rendimiento del compresor. Se estudian diferentes conjuntos de generadores de vórtice de lado curvo con configuraciones variables para encontrar su efecto sobre las pérdidas de flujo secundario. Se han realizado simulaciones numéricas de un flujo turbulento compresible tridimensional para explorar el efecto de los generadores de vórtice en la reducción de las pérdidas de flujo secundario. Con base en los resultados de la simulación, se presentan los contornos de presión, velocidad y línea de corriente para rastrear el desarrollo de flujos secundarios en la cascada del compresor. Por lo tanto, se estiman los coeficientes de pérdida de presión total y de aumento de la presión estática, los ángulos de deflexión de las palas y los factores de difusión. Los resultados indican que los generadores de vórtices tienen un impacto significativo en las pérdidas de flujo secundario, como la reducción de los vórtices en las esquinas y la mejora de la ubicación de las líneas de separación que se mueven hacia el borde de salida. En el punto de diseño de cascada, se encuentra que los generadores de vórtice tienen un efecto significativo en la reducción de la pérdida de presión total normalizada que se evalúa en hasta un 20,7%. El uso de generadores de vórtice no conduce a un cambio significativo en la desviación del flujo y, en consecuencia, las condiciones fuera de diseño aún estarán lejos de alcanzarse.