NUEVO MODELO NUMÉRICO DE UN COMPRESOR AXIAL POR SIMULACIÓN EN 2D

Resumen

El modelado de un compresor axial puede realizarse mediante simulaciones 3D usando dinámica de fluidos computacional (CFD). Sin embargo, esta práctica requiere mucho tiempo tanto para el diseño de la simulación como para llevarla a cabo computacionalmente. Una alternativa que se usa en la práctica para evaluar rápidamente el comportamiento de un compresor axial es utilizar códigos de menor orden (1D o 2D) ayudados por modelos semi-empíricos y correlaciones experimentales. Este trabajo sigue la anterior filosofía y presenta el resultado de aplicar la Teoría de Compresores en Paralelo (TCP) [1] a un modelo existente [2]. Dicho modelo, implementado en FORTRAN, se basa en resolver numéricamente las ecuaciones para flujo cuasi-unidimensional de Euler modificadas con ciertos términos para tener en cuenta la fuerza y el trabajo ejercidos por los álabes. La implementación de la TCP extiende el uso del modelo original a situaciones donde el flujo no cumple la condición de ser cuasi-unidimensional (distorsiones del flujo en la admisión, desprendimiento rotativo). Además de implementar la versión clásica de la TCP, se han desarrollado nuevas modificaciones que mejoran la interacción entre los distintos sub-compresores en paralelo. Los resultados que se obtienen con esta técnica al simular condiciones de distorsión en la presión total del flujo de entrada son expuestos, mostrando la capacidad del modelo de capturar la física del proceso sin incurrir en un coste computacional alto. Ello confirma el potencial uso efectivo de esta herramienta en el ámbito industrial o de ensayo en banco, donde un análisis rápido y fiable es de suma importancia.