Resumen

La acumulación de hielo en la superficie de las palas de un aerogenerador amenaza seriamente la seguridad de funcionamiento de la turbina; por ello, la investigación de este problema es muy importante. En este trabajo, se propuso un nuevo criterio de similitud de la forma del hielo para un modelo rotacional basado en el criterio de similitud para modelos de movimiento traslacional en el campo de la aviación, y se llevaron a cabo estudios experimentales sobre la similitud del hielo del modelo rotacional. Para validar el criterio de similitud, se realizaron pruebas de formación de hielo en túnel de viento con cilindros de aluminio de 40 mm y 20 mm de diámetro. Los parámetros clave del experimento, como la velocidad del viento, la temperatura, el contenido de agua líquida, el diámetro del volumen medio y el tiempo de ensayo, se seleccionaron en función del criterio. Todas las pruebas de formación de hielo se llevaron a cabo en un nuevo sistema de pruebas de formación de hielo en túnel de viento de diseño propio basado en condiciones naturales de baja temperatura. Las formas de formación de hielo observadas en las pruebas se confirmaron tras muchas repeticiones. Para analizar cuantitativamente la similitud entre diferentes tamaños de formas de hielo, se definió un método adimensional para evaluar la similitud de formas de hielo de diferentes tamaños basado en las características típicas de las formas de hielo. Los resultados de la investigación muestran que la puntuación de similitud entre dos tamaños de formas de hielo en diferentes condiciones de prueba es del 81%~90%. De este modo, se validaron la precisión y la aplicabilidad del criterio de similitud de formas de hielo. Los resultados de esta investigación sientan las bases teóricas y experimentales para explorar la similitud de la forma del hielo en un modelo rotativo.

• Materias:Máquinas eléctricas Propiedades mecánicas Mecánica de fluidos Turbinas de gas Turbomáquina
• Subjects:Electric machines Mechanical properties Fluid mechanics Gas turbines Turbomachine
• Palabras claves:formas de hielo, similitud, diferentes tamaños, criterio de similitud, criterio de similitud de formas de hielo, sistema de ensayo de túnel de viento de hielo, diferentes condiciones de ensayo, similitud de formas de hielo, contenido de agua líquida, diámetro de volumen medio
• Keywords:ice shapes, similarity, different sizes, similarity criterion, icing shape similarity criterion, icing wind tunnel test system, different test conditions, icing shape similarity, liquid water content, medium volume diameter