SIMULACIÓN DEL FLUJO DE GASES ALREDEDOR DE UN ÁLABE DE TURBINA DE GAS

Autor: CANDELARIO BOLAINA TORRES
Dadas las condiciones tan severas a las que se ven expuestos estos elementos de las turbinas de gas, en especial los de la primera etapa, se planteó la hipótesis de que ciertas condiciones de operación de la turbina alteran la generación de esfuerzos de origen térmico y mecánico en los álabes. Para este estudio se tomaron en cuenta las posibles variaciones del flujo de enfriamiento en el interior de los álabes y también en alrededor de ellos, como factores que afectan la distribución de la temperatura y que ésta pueden ser una causa de concentración de esfuerzos. El problema conjugado convectivo-conductivo para este caso fue resuelto de manera numérica empleando el programa Fluent. Este enfoque toma en cuenta que el dominio computacional fluido-sólido forma un continuo y el sistema de ecuaciones de transporte de calor y momento se resuelve en forma acoplada. Con este modelo computacional se pudo predecir la distribución de temperaturas en la superficie y al interior del material del álabe. Estos resultados fueron utilizados como condición de entrada en un modelo basado en elemento finito para predicción de esfuerzos en el material del álabe