Resumen

Normalmente se considera que la aspiración en un compresor axial aspira la capa límite de bajo momento de la superficie de aspiración del álabe, reduciendo así las posibilidades de separación del flujo y, en consecuencia, las de calado en funcionamiento fuera de diseño. Sin embargo, el flujo másico de aspiración no participa en el trabajo útil y conduce a la pérdida de potencia del motor. Este trabajo trata de un nuevo concepto de aspiración natural para energizar la capa límite de la superficie de succión del álabe mediante la inyección de fluido desde el lado de presión al de succión a través de una ranura en el álabe. La capa límite energizada tiene menor tendencia a separarse, mejorando así el margen de pérdida. Se realizaron simulaciones numéricas para estudiar el efecto de la ubicación y geometría de la ranura de aspiración sobre el rendimiento y el margen de pérdida de un rotor de compresor axial transónico. Los resultados computacionales sin ranura de aspiración concuerdan bastante con los datos experimentales publicados. El rotor modificado, con aspiración de tramo parcial, mostró una mejora del ~3,2% en el margen de pérdida a la velocidad de giro de diseño. La relación de presión y la eficiencia del rotor aspirado disminuyeron en ~1,42 y ~2,0%, respectivamente, mientras que el análisis estructural no indicó ningún efecto adverso en la distribución de tensiones de las palas en presencia de la ranura de aspiración.

• Materias:Máquinas eléctricas Turbinas Máquinas Energía cinética Turbomáquina
• Subjects:Electric machines Turbines Machines Kinetic energy Turbomachine
• Palabras claves:margen de pérdida, ranura de aspiración, capa límite de la superficie de aspiración del álabe, capa límite de bajo momento, rotor de compresor axial transónico, ubicación de la ranura de aspiración, distribución de tensiones del álabe, superficie de aspiración del álabe, capa límite energizada, potencia del motor
• Keywords:stall margin, aspiration slot, blade suction surface boundary layer, low momentum boundary layer, transonic axial compressor rotor, aspiration slot location, blade stress distribution, blade suction surface, energized boundary layer, engine power output