Contribución a la predicción de las actuaciones de las turbinas axialesaplicación a turbinas refrigeradas

Résumé

Para el estudio del flujo a las turbinas axiales, se ha desarrollado modelo de simulación, basado en la curvatura de las lineas de corriente, el cual se utiliza como herramienta para el posterior desarrollo del trabajo. Previo al planteamiento formal del método de calculo, se analizan los métodos mas representativos para el calculo de las perdidas en los escalonamientos de las turbinas axiales. Después de establecer las ecuaciones básicas del modelo, así como las hipótesis simplificativas, se desarrolla el modelo matemático del proceso de calculo. En primer lugar tenemos el diagrama de flujo de todo el proceso y en sucesivos apartados se van desarrollando los diversos bloques de calculo del modelo. A continuación se valida el modelo con una turbina experimental de dos escalonamientos, de la que se conoce su geometría y sus curvas características, poniéndose de manifiesto el buen ajuste de los resultados obtenidos con el mismo a los valores reales. Seguidamente se realiza un analisis de sensibilidad del modelo, para comprobar la influencia de algunos factores tales como: - numero de lineas de corriente. - influencia de la incidencia sobre las perdidas secundarias y las debidas a la holgura radial. - reparto a lo largo de los alabes de las perdidas secundarias y las debidas a la holgura radial. - influencia de la curvatura de las lineas de corriente sobre los parametros globales de la turbina. Finalmente, se utiliza el modelo para analizar comparativamente las actuaciones de turbinas con diferentes técnicas de refrigeración de alabes y con refrigerantes de diferente naturaleza, a saber: - conveccion interna. - conveccion interna con mezcla del refrigerante en el borde de estela. - conveccion interna y pelicula de refrigerante externa, sobre la superficie del alabe. En cada uno de estos casos se ha considerado dos refrigerantes alternativos: Aire o vapor de agua.