Resumen

Las turbinas de aire se utilizan ampliamente para convertir la energía cinética en potencia de salida en la ingeniería energética. El funcionamiento inestable de las turbinas de aire con admisión parcial no sólo influye en el rendimiento aerodinámico y la eficiencia termodinámica de la turbina, sino que también genera una fuerte fuerza de excitación en los álabes que perjudica el funcionamiento seguro de la turbina. Basado en ecuaciones Navier-stokes compresibles viscosas tridimensionales, el presente estudio emplea el modelo de turbulencia k-ε RNG (grupo de renormalización) con discretización de volumen finito en turbinas de aire con admisión parcial. Se construyen modelos numéricos de cuatro tasas de admisión diferentes con anillo completo y se analizan mediante CFD (dinámica de fluidos computacional) modelando flujos no estacionarios. Los resultados indican que la eficiencia isentrópica no estacionaria promediada en el tiempo es menor que la eficiencia isentrópica estacionaria, y esta diferencia aumenta a medida que la eficiencia isentrópica no estacionaria fluctúa más fuertemente cuando se reduce la tasa de admisión. Se proporcionan las fuerzas axiales y tangenciales del rotor con el tiempo para las cuatro tasas de admisión. Las fuerzas de excitación de baja frecuencia generadas por la admisión parcial son extraordinariamente superiores a las fuerzas de excitación de alta frecuencia generadas por las estelas del estator.

• Materias:Análisis Matemático Álgebra Ingeniería Matemática aplicada Lógica matemática
• Subjects:Mathematical Analysis Algebra Engineering Applied Mathematics Mathematical logic
• Palabras claves:admisión parcial, navier compresible viscoso dimensional, fuerzas de excitación de alta frecuencia, fuerzas de excitación de baja frecuencia, dinámica de fluidos computacional, diferentes tasas de admisión, discretización de volumen finito, eficiencia isentrópica estable, fuerza de excitación fuerte, eficiencia isentrópica inestable.
• Keywords:partial admission, dimensional viscous compressible navier, high frequency excitation forces, low frequency excitation forces, computational fluid dynamics, different admission rates, finite volume discretization, steady isentropic efficiency, strong excitation force, unsteady isentropic efficiency