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Características de la Generación de Entropía Diferencial en un Rotor Transónico y Sus Aplicaciones en Diseños de Tratamiento de Carcasa

Autores: Ma, Jingyuan; Wang, Yongsheng; Lin, Feng

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 12

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los tratamientos de carcasa mejoran la estabilidad del compresor, pero a menudo a expensas de la eficiencia del compresor. En este estudio, se aplicó la tasa de generación de entropía diferencial (DEGR) tanto para la evaluación de la eficiencia como para la estimación del margen de pérdida. El rotor 67 se utilizó como compresor en este estudio y se analizaron los resultados de la simulación para correlacionar la distribución del DEGR con las estructuras de flujo en el rotor a tres velocidades de rotación. Se analizaron las características del DEGR a cada velocidad, exhibiendo las características de las estructuras de flujo en condiciones de máxima eficiencia (PE) y cerca de la pérdida (NS). Se realizó un análisis de pérdidas en la condición de operación de máxima eficiencia, particularmente al 100% de la velocidad de rotación. Se investigó el estado crítico del DEGR para identificar las ocurrencias de pérdida en la condición cercana a la pérdida. Así, se concluyó que el DEGR puede ser una medida unificada tanto de eficiencia como de margen de pérdida. Esta exploración teórica se aplicó posteriormente al diseño de tratamientos de carcasa con dos objetivos: mejorar la máxima eficiencia al 100% de la velocidad de rotación y mejorar los márgenes de estabilidad a todas las velocidades. Se diseñaron dos tratamientos de carcasa, con dos ranuras circunferenciales posicionadas axialmente en diferentes ubicaciones. Se investigaron sus mecanismos para reducir el área de alto DEGR en la condición de máxima eficiencia al 100% de velocidad y suprimir un aumento en el DEGR durante la aproximación a la pérdida, respectivamente. Los resultados indicaron que la presencia de una ranura cerca del borde de ataque de la punta de la pala puede suprimir efectivamente la pérdida a todas las velocidades. Para lograr la máxima eficiencia a altas velocidades, la extensión de la cobertura del tratamiento de carcasa sobre la onda de choque juega un papel crucial en la minimización de pérdidas.

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