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Artículo

Investigation of Rotating Stall Phenomenon and Optimization in Mixed-Flow Waterjet Propulsion DeviceInvestigación del fenómeno de la pérdida de velocidad y optimización en el dispositivo de propulsión por chorro de agua de flujo mixto

Resumen

La pérdida de velocidad de rotación es un tipo de fenómeno de flujo en el impulsor que perjudica la velocidad de navegación de los buques propulsados por un dispositivo de propulsión por chorro de agua cuando éste funciona en condiciones de flujo pequeño. El rendimiento hidráulico simulado numéricamente se comparó con los resultados experimentales, de modo que se verificó la fiabilidad del método CFD. Se proponen ranuras antes de la entrada de un impulsor para suprimir la pérdida de velocidad de rotación. Se diseña el experimento ortogonal para buscar los valores adecuados de los parámetros como la longitud, la anchura, la profundidad y el número de la ranura. Los resultados muestran que la anchura de la ranura es la que más influye en el rendimiento del dispositivo, seguida del número, la profundidad y la longitud. La anchura, el número, la profundidad y la longitud del esquema de ranuras seleccionado son 3,10 × 10-2D, 72, 3,10 × 10-2D y 7,75 × 10-2D, respectivamente. El esquema de ranuras seleccionado se calcula numéricamente en las condiciones de pérdida por rotación. A diferencia del esquema original, se encuentra que la ranura puede mejorar el flujo en el impulsor y mejorar la cabeza de la condición de punto de valle, pero la eficiencia cae debido al aumento de la pérdida hidráulica local cerca de la ranura. Cuando se instala la ranura, desaparece la región de pendiente positiva en la curva caudal-cabeza relacionada con la diferencia de presión estática en el álabe, especialmente en función de la presión estática en el lado de aspiración. El patrón de flujo en la superficie del tramo del núcleo de vórtice es suave, y entonces, la cabeza aumenta. Por el contrario, la cabeza disminuye. El resultado es beneficioso para mejorar el rendimiento del dispositivo de propulsión por chorro de agua y enriquecer la teoría de la pérdida de velocidad.

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  • Formato:pdf
  • Idioma:Inglés
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Información del documento

  • Titulo:Investigation of Rotating Stall Phenomenon and Optimization in Mixed-Flow Waterjet Propulsion Device
  • Autor:Can, Luo; Di, Zhang; Congcong, Zhang; Shuaihao, Lei; Chenzhi, Xia; Chuan, Wang; Li, Cheng
  • Tipo:Artículo
  • Año:2020
  • Idioma:Inglés
  • Editor:Hindawi
  • Materias:Agua Ingeniería de estructuras Asfalto Acero Concreto
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