Campo transitorio de temperaturas del alma del álabe de estator del motor de turbina a gas TAY650-15

Abstract

En este documento se muestra la historia del campo escalar de temperaturas del alma del álabe de estator de un motor de turbina a gas con el fin determinar el tiempo en que el álabe presenta la fusión de material. La obtención del campo se realizó de dos formas: usando un modelo analítico bidimensional simplificado que se basa en la solución producto y una solución computacional utilizando el programa de simulación por  elementos finitos ALGOR. Para realizar la comparación entre ambos métodos se tomaron cuatro puntos de referencia: un punto en el borde de salida, un punto en la línea de estancamiento del borde de ataque, y dos puntos que conforman el espesor máximo del álabe, uno sobre la superficie de succión y el otro sobre la de presión.

Los resultados presentaron un acuerdo aceptable para los puntos en el borde de ataque y en las superficies de succión y de presión pero no para el punto en el borde de salidas. Ambos métodos se utilizan para justificar el uso de materiales de barrera térmica (TBC) y sistemas de enfriamiento para aumentar la resistencia térmica del alma y por lo tanto la temperatura de entrada de los gases que provienen de la cámara de combustión. Utilizar temperaturas de entrada más altas aumenta la efi ciencia térmica de los motores de turbina a gas.