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Stall Margin Improvement in a Centrifugal Compressor through Inducer Casing TreatmentMejora del margen de pérdida en un compresor centrífugo mediante el tratamiento de la carcasa del inductor

Resumen

La tendencia al aumento de la relación de presión de etapa alta con el aumento de la carga aerodinámica ha dado lugar a la reducción de la gama de funcionamiento estable de los compresores centrífugos con la entrada en pérdida y sobretensión a velocidades de flujo de masa relativamente más altas. La técnica de tratamiento de la carcasa para el control de la entrada en pérdida es eficaz en compresores axiales, pero se han publicado muy pocos trabajos de investigación sobre la aplicación de esta técnica en compresores centrífugos. El objetivo de la presente investigación fue investigar el efecto del tratamiento de la carcasa en el rendimiento y el margen de pérdida de un compresor centrífugo de alta velocidad y relación de presión 4 :1 mediante simulaciones numéricas utilizando el software ANSYS CFX. Se desarrollaron tres configuraciones de tratamiento de la carcasa y se incorporaron en la cubierta sobre el inductor del impulsor. El rendimiento previsto del compresor de referencia (sin tratamiento de la carcasa) coincidió con los datos experimentales publicados. El compresor con diferentes geometrías de tratamiento de la carcasa del inductor mostró distintos niveles de mejora del margen de pérdida, hasta un máximo del 18%. Aunque el rendimiento máximo del compresor con tratamiento de la carcasa disminuyó un 0,8%-1 en comparación con el compresor de referencia, el caudal másico del estrangulador mejoró un 9,5%, aumentando así el rango de funcionamiento estable total. Se observó que la configuración de entrada del tratamiento de la carcasa desempeñaba un papel importante en la mejora del margen de pérdida.

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