La dinámica de fluidos, la transferencia de calor, la combustión, y la interacción de estructura de fluidos son disciplinas esenciales para un diseño efectivo, la aplicación y la evaluación de rendimiento de las turbinas de gas. Southwest Research Institute (SwRI) mantiene una diversidad de códigos y análisis computacionales tanto comerciales como desarrollados por el mismo, para cumplir con las necesidades específicas. En conjunto con métodos computacionales, se usa una cierta cantidad de instalaciones de flujo para apoyar a la simulación y comprensión de los flujos de fluidos y sus interacciones con las estructuras. Las técnicas de visualización de flujos mejoran esta capacidad.
Las instalaciones para flujos incluyen:
-
Sistema de purga de gas N2 a alta presión (2,500 psi), gran volumen (980 ft3)
-
Bucle de recirculación de gas inerte y aire a baja presión (2 a 200 psia) a 8 MMSCFD
-
Bucle de recirculación de gas natural a baja presión (hasta 200 psia) (a 6 MMSCFD)
-
Bucle de recirculación de gas natural a alta presión (hasta 1,400 psi) (a 165 MMSCFD)
-
túnel de agua de baja turbulencia de 0-6,000 gpm
-
Túnel de combustión a alta presión, bajo flujo
Instalación para la Prueba de la Turbomaquinaria
Nuestro laboratorio de turbomaquinaria está instalado para llevar a cabo investigaciones detalladas sobre compresores centrífugos, turbinas de gas, flujos internos, rendimiento, y el ataque de problemas tales como atascos, flujos inversos y varias inestabilidades de las flechas y las chumaceras. En SwRI se ha desarrollado y utilizado una instrumentación especial, incluyendo mediciones de láser y sistemas de alto-G de auto-generación de telemetría integrada para señales de instrumentos.
Inestabilidad de Flujos
SwRI utiliza dinámicas de fluidos por computadora, junto con otros análisis y modelado de 1D, para predecir flujos de turbina, comportamientos locales, contribuciones al rendimiento, y para atacar los atascos, flujos inversos, trepidación u otras inestabilidades. Las predicciones de temperatura de los álabes pueden hacerse con varios grados y tipos de enfriamiento, como predicción diagnóstica o como guía para interpretar las mediciones.
 |
 |
|
|
Instalación de turbo-compresor de pruebas preparándose para una prueba de rendimiento a velocidad completa cerca de condiciones de atasco y flujo inverso. |
Contornos de presión en un difusor sin álabes de plano de amplitud media. Las imágenes se desplegaban a intervalos de 10-ms. |
Para mayor información sobre los servicios de diseño aero-térmicos llave en mano y diagnósticos de falla que ofrece SwRI están disponibles en este volante imprimible en PDF (en inglés).
SwRI puede ofrecerle una amplia gama de capacidades y experiencia en tecnologías de maquinaria rotatoria, incluyendo convertirse en una extensión de su departamento de ingeniería. Para mayor información sobre las tecnologías de maquinaria rotativa o sobre cómo contratar con SwRI, favor de comunicarse con Klaus Brun, Ph.D., en la siguiente dirección kbrun@swri.org o llamar al +1 210 522-5449.
