Resumen

En la actualidad, los modelos de flujo másico son los métodos más eficientes en términos de tiempo para estimar los coeficientes dinámicos del rotor de las juntas de laberinto. Con el modelo de flujo a granel de un volumen de control desarrollado por Iwatsubo y mejorado por Childs, la "correlación de fugas" permite estimar la tasa de flujo másico de fugas, que afecta directamente al cálculo de los coeficientes dinámicos del rotor. El objetivo de este artículo es colmar la laguna existente en la modelización numérica de las juntas de laberinto escalonadas: se ha desarrollado un modelo de flujo másico de un volumen de control y, además, se ha definido una nueva correlación de fugas mediante análisis CFD. Se han diseñado y analizado experimentos informáticos para investigar el caudal másico de fuga, la presión estática, la velocidad circunferencial y la distribución de la temperatura a lo largo de las cavidades de la junta. Se han elegido cuatro factores de diseño, que son la geometría, la caída de presión, el pretorbellino de entrada y la velocidad periférica del rotor. Por último, las fuerzas dinámicas, estimadas por el modelo de flujo a granel, se comparan con las mediciones experimentales disponibles en la bibliografía.

• Materias:Máquinas eléctricas Propiedades mecánicas Mecánica de fluidos Turbina eólica Turbomáquina
• Subjects:Electric machines Mechanical properties Fluid mechanics Wind turbine Turbomachine
• Palabras claves:modelo de flujo, rotor, volumen de control, coeficientes dinámicos, caudal, nueva correlación de fugas, juntas laberínticas escalonadas, fugas, análisis cfd, velocidad circunferencial
• Keywords:flow model, rotor, control volume, dynamic coefficients, flow rate, new leakage correlation, staggered labyrinth seals, leakage, cfd analysis, circumferential velocity