CONTACTO:
Klaus Brun
Análisis de Flujo Aero-
   Térmico
(210) 522-5449
E-mail: Klaus Brun

(English)

TÉRMINOS CLAVE:
dinámica de fluidos
transferencia de calor
medición de flujo
instalaciones para
pruebas de tasa de
calor en
turbomaquinaria
instalaciones para
flujo
técnicas de
visualización de flujo
 

Los contornos de presión y los vectores de velocidad de flujo a través de la primera etapa de álabes, se determinan a partir de códigos computacionales de dinámica de fluidos. Los códigos del elemento límite determinan los coeficientes de transferencia de calor, que luego se usan en los análisis térmicos y de esfuerzo de los álabes.

La dinámica de los fluidos, la transferencia de calor, la combustión y la interacción de la estructura del fluido son disciplinas esenciales para la efectividad del diseño, aplicación y evaluación del desempeño de turbinas de gas. El Southwest Research Institute (SwRI) cuenta con una gran variedad de códigos computacionales y de análisis, tanto comerciales como de desarrollo propio, para satisfacer necesidades específicas. Se utilizan diversas instalaciones de flujo en conjunción con métodos computacionales para dar soporte a la simulación y entender los flujos de fluidos y sus interacciones con las estructuras. Las técnicas de visualización de flujo intensifican esta capacidad. Las instalaciones de flujo incluyen:

• Sistema de purga de gas a alta presión (2,500 psi), alto volumen (750 ft³) N₂

• Lazo de recirculación de aire y gas inerte a baja presión (de 2 a 200 psia) a 8 MMSCFD

• Lazo de recirculación de gas natural a baja presión (hasta 200 psia) (a 6 MMSCFD)

• Lazo de recirculación de gas natural a alta presión (hasta 1,400 psi) (a 165 MMSCFD)

• Túnel de agua de baja turbulencia 0–6,000 gpm

• Túnel de combustión de alta presión, alto flujo

Turbocompresor en instalaciones de prueba, preparándose para prueba de desempeño a velocidad plena, cerca de condición de atascamiento y reflujo [surge].

Instalaciones para Pruebas de Turbomaquinaria

El laboratorio de turbomaquinaria del SwRI está equipado para realizar detalladas investigaciones sobre compresores centrífugos, turbinas de gas, flujos internos, desempeño y problemas repentinos, tales como atascamientos, reflujo [surge] y diversas inestabilidades en la flecha y chumaceras.

En el SwRI se utiliza instrumentación especial, incluyendo mediciones láser y sistemas de telemetría de energía integrada para señales instrumentadas.

Inestabilidad de Flujo

Contornos de presión en el plano medio en un difusor sin paletas. Las imágenes aparecen a intervalos de 10-ms.

El SwRI utiliza cómputo de dinámica de fluidos, junto con otros modelos de análisis y de 1D para predecir los flujos en turbinas, comportamientos locales y aportaciones al desempeño y las incidencias de atascamientos, reflujo [surge], reverberación u otras inestabilidades.

Puede predecirse la temperatura del álabe con varios grados y tipos de enfriamiento como predicción diagnóstica o como una guía para la interpretación de mediciones.

Si tiene alguna pregunta sobre tecnología de turbinas de gas o acerca de análisis de flujo aerotérmico, sírvase enviar un correo electrónico a Klaus Brun o llamar al (+210) 522-5449.

Departamento de Ingeniería Mecánica y Fluidos
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Southwest Research Institute^® (SwRI^®), Con oficina principal en San Antonio, Texas, es una organización multidisciplinaria, independiente, no lucrativa de investigación de ingeniería aplicada y ciencias físicas con divisiones técnicas 11.