Análise numérica e analítica do escoamento em turbomáquinas axiais

Abstract

O compressor axial é um modelo largamente empregado em motores aeronáuticos. A indústria de turbomáquinas, dentro do contexto de desenvolvimento deste produto, utiliza simulações CFD como uma forma de reduzir custos. Assim, o presente trabalho objetiva simular numericamente o escoamento ao redor de uma turbomáquina axial, analisando os triângulos de velocidades encontrados e comparando com o caso analítico. Ainda, objetiva-se modelar as pás do rotor, indicando as dificuldades envolvidas. Com a simulação numérica e o procedimento analítico realizados, percebe-se a precisão do método em diversas componentes de velocidade e, ao mesmo tempo, as limitações envolvidas, trazendo 5,41% de erro relativo máximo.

Axial compressor is a model widely used in aeronautical engines. The turbomachinery industry, inside the context of this product's development, performs CFD simulations as a cost reduction way. Therefore, the aim of this study is to simulate numerically the flow around an axial turbomachine, analysing the resulting velocity triangles and comparing with the analytical ones. Moreover, it aims to model rotor blades, highlighting any difficulties encountered. With the numerical simulation and the analytical procedure that have been made, one can note the method's precision through various velocity components and, at the same time, the limitations associated with it, giving rise to 5.41% of maximum relative error.