Cálculo númerico de las fuerzas inducidas en álabes y causadas por la interacción diafragma-rotor en turbinas



Título del documento: Cálculo númerico de las fuerzas inducidas en álabes y causadas por la interacción diafragma-rotor en turbinas
Revista: UNACAR tecnociencia
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000419762
ISSN: 1870-9133
Autores: 1


Instituciones: 1Universidad Autónoma del Estado de Morelos, Cuernavaca, Morelos. México
Año:
Periodo: Ene-Jun
Número: 2
Paginación: 32-42
País: México
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, aplicado
Resumen en español E En este trabajo se presenta el cálculo numérico de las fuerzas que actúan sobre los álabes del paso Curtis de una turbina de vapor de 300 MW y que son inducidas por las fluctuaciones del campo de presión en el claro axial diafragma-rotor. Estas fluctuaciones son causadas por la interacción de los álabes en movimiento con las estelas de las toberas. Para calcular las fluctuaciones del campo de presión se resuelve la dinámica de flujo usando dinámica de fluidos computacional (CFD por Computational Fluid Dynamics). En la simulación numérica se utilizó un modelo geométrico en tres dimensiones que consiste de una sección del diafragma y de una sección del rotor, ambas limitadas por fronteras periódicas en los costados. Para simular el movimiento del rotor se usó la técnica de malla deslizante. Además de las fuerzas que actúan sobre los álabes, se presentan las fluctuaciones del campo de presión en el claro axial diafragma rotor. Las fuerzas calculadas se analizaron usando la transformada rápida de Fourier (FFT), para obtener su frecuencia y los coeficientes de la serie de Fourier
Resumen en inglés In this paper are presented the numerical computations of the forces which act on the blades of the Curtis stage of one 300 MWsteam- turbine. These forces are induced by the pressure field fluctuations in the diaphragm-rotor clearance. Such fluctuations are caused by the interaction of the blades when are moving with the nozzle wakes. To computing the pressure-field fluctuations, the fluid dynamics are solved using the computational fluid dynamics (CFD). During the numerical computation was used a 3D geometry which consist of one section of the diaphragm and another of the rotor, both limited by means of periodic boundaries at their sides. To treat the rotor movement the sliding mesh technique was used. In addition to the forces acting on the blades, the pressure field fluctuations at the diaphragm-rotor clearance are presented. The computed forces were analyzed using the Fast Fourier Transform (FFT) for obtaining the frequency and the coefficients for this Fourier series
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Equipo y maquinaria,
Ingeniería mecánica,
Turbinas de vapor,
Alabes,
Cálculos numéricos,
Diafragma,
Rotores
Keyword: Equipment and machinery,
Mechanical engineering,
Steam turbines,
Blades,
Numerical calculus,
Diaphragm,
Rotors
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