Resumen

Este artículo presenta una investigación del efecto del gradiente de presión radial sobre el flujo secundario generado en cascadas de turbinas. Las mediciones de laboratorio se realizaron utilizando una cascada de sector anular que permitió la investigación utilizando un número relativamente pequeño de álabes. El flujo se midió aguas arriba y aguas abajo de la cascada utilizando una sonda de presión calibrada de cinco orificios. Se resolvieron las ecuaciones tridimensionales de Navier Stokes promediadas por Reynolds para comprender la física del flujo. La turbulencia se modeló utilizando la hipótesis de viscosidad de remolino y el modelo k-ω de transporte de esfuerzo cortante (SST) de dos ecuaciones. Los resultados obtenidos mediante este estudio mostraron que el flujo secundario se ve afectado significativamente por el gradiente de presión a lo largo de la envergadura de las palas. Las mediciones experimentales y los cálculos numéricos predijeron un vórtice de paso cerca del cubo de la pala que tenía valores mayores y más fuertes que el predicho cerca de la punta de la pala. La distribución de pérdidas reveló que las pérdidas de flujo secundario se concentraban cerca del buje de las palas. Se recomienda que los intentos de reducir el flujo secundario en la cascada anular se centren en el vórtice de paso cerca del buje.

• Materias:Máquinas eléctricas Mecánica de fluidos Motores (Mecánica) Turbina eólica Turbomáquina
• Subjects:Electric machines Fluid mechanics Engines Wind turbine Turbomachine
• Palabras claves:flujo secundario, buje de álabe, vórtice de paso, ecuaciones de navier stokes dimensionales promediadas de reynolds, ecuación de transporte de esfuerzo cortante, cascada de sectores anulares, sonda de presión de orificio, gradiente de presión radial, pérdida de flujo secundario, investigación
• Keywords:secondary flow, blade hub, passage vortex, dimensional reynolds averaged navier stokes equations, equation shear stress transport, annular sector cascade, hole pressure probe, radial pressure gradient, secondary flow loss, investigation