Optimización automática de la forma del sello laberintico de primer paso de una turbina de vapor geotérmica
DOI:
https://doi.org/10.15649/2346075X.4996Palabras clave:
Sello Laberíntico, Turbina de Vapor, Optimización Numérica, Algoritmos GenéticosResumen
Introducción. El diseño de los sellos de laberinto rectos en las turbinas de vapor ha tenido pocos avances en cuanto a su geometría. Como sistema auxiliar, su forma actual genera una pérdida significativa de eficiencia en estas máquinas. Objetivo. Este estudio tiene como objetivo evaluar el uso de un proceso de optimización automática para definir un perfil de sello más adecuado que aumente la relación de presiones en la primera etapa de una turbina de vapor instalada en un campo geotérmico en México. Materiales y métodos. Se acoplaron diferentes programas multidisciplinarios, controlados mediante un script en PowerShell, para optimizar la geometría del sello en respuesta al campo de flujo y presión obtenido a partir de un modelo CFD computacionalmente económico de la primera etapa del sello de laberinto. Resultados y discusión. Al parametrizar la geometría del sello, el borde de ataque fue manipulado automáticamente mediante el algoritmo numérico, obteniendo una tendencia angular cercana a los 45°. Este nuevo borde de ataque redujo la presión de salida del sistema de sellado en un 1,2%, lo que, considerando un total de cinco etapas en la turbina con sellos similares, resultaría en una disminución de presión del 6%. Conclusiones. Se infiere que esta metodología práctica podría actualizar fácilmente el diseño de los sellos durante las operaciones de repotenciación de turbinas.
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