Resumen

La cavitación es un factor negativo de la maquinaria hidráulica debido a sus efectos indeseables sobre la estabilidad y seguridad de funcionamiento. En el caso de las turbinas-bomba reversibles, la mejora del rendimiento de la incepción de la cavitación en el modo bomba es muy importante debido a los estrictos requisitos. La geometría del borde de ataque del álabe es crucial para la separación local del flujo, que afecta a la escala y posición de la caída de presión. Por lo tanto, la optimización de la forma del borde de ataque es útil para mejorar el rendimiento de la incepción de cavitación. Basándose en el algoritmo genético, se llevó a cabo la optimización en condiciones de caudal múltiple modificando la relación de elipse del borde de ataque y el grosor del álabe en la línea media del 20% frontal. Mediante simulación CFD, la optimización se completó con mejoras evidentes en el rendimiento de inicio de cavitación. Los resultados CFD muestran que la localización de la caída de presión se ha desplazado aguas abajo con el incremento del coeficiente de presión mínimo. Las verificaciones experimentales también obtuvieron una mejora obvia del rendimiento del inicio de la cavitación. La estabilidad y la seguridad mejoraron al desplazar la curva de inicio de la cavitación fuera del rango de funcionamiento. Se ha demostrado que esta optimización es aplicable y eficaz para las aplicaciones de ingeniería de bombas-turbinas reversibles.

• Materias:Matemáticas Análisis Matemático Álgebra Ingeniería Lógica matemática
• Subjects:mathematics Mathematical Analysis Algebra Engineering Mathematical logic
• Palabras claves:rendimiento de inicio de cavitación, optimización, bomba reversible, condiciones de caudal múltiple, curva de inicio de cavitación, relación de elipse de borde, separación local del caudal, coeficiente de presión mínimo, localización de la caída de presión, mejora
• Keywords:cavitation inception performance, optimization, reversible pump, multiple flow rate conditions, cavitation inception curve, edge ellipse ratio, local flow separation, minimum pressure coefficient, pressure drop location, improvement