Resumen

Las pérdidas aerodinámicas en las turbinas de gas están causadas principalmente por la pérdida de perfil, el flujo secundario y la pérdida por fuga en la punta. Este estudio se centra en el flujo de fuga de punta de las etapas de turbina de alta presión. Se construyó una cascada de turbina anular con álabes fijos en la carcasa, y la distancia entre la punta del álabe y el buje se consideró como separación de la punta. El efecto del movimiento de la pared del extremo en el mecanismo de pérdida se investigó mediante técnicas experimentales y numéricas. Las mediciones se obtuvieron con el cubo fijo, pero los cálculos numéricos se realizaron tanto para cascadas estacionarias como en movimiento. Los caudales aguas arriba y aguas abajo se midieron utilizando una sonda de presión calibrada de cinco orificios. El flujo turbulento incompresible constante se obtuvo resolviendo las ecuaciones de Navier-Stokes promediadas por Reynolds y empleando el modelo de turbulencia k-ω de transporte de esfuerzo cortante (SST). El coeficiente de pérdida de presión total obtenido mediante la técnica numérica se comparó con las mediciones experimentales, y la comparación mostró una buena concordancia. Se observaron vórtices en la separación de la punta. A través de este estudio se descubrió que el movimiento de la pared del extremo reduce la pérdida por fuga de la punta a través de la cascada.

• Materias:Biocombustibles Máquinas eléctricas Mecánica de fluidos Turbinas Turbomáquina
• Subjects:biofuels Electric machines Fluid mechanics Turbines Turbomachine
• Palabras claves:holgura de la punta, flujo turbulento incompresible constante, coeficiente de pérdida de presión total, vórtices de holgura de la punta, cascada de turbina anular, sonda de presión de orificio, etapas de turbina de presión, transporte de esfuerzo cortante, flujo de fuga de la punta, pérdida de fuga de la punta
• Keywords:tip clearance gap, steady incompressible turbulent flow, total pressure loss coefficient, tip clearance vortices, annular turbine cascade, hole pressure probe, pressure turbine stages, shear stress transport, tip leakage flow, tip leakage loss