Revisão de Desempenho e Geometria do NASA HECC Parte 2: Diferenças Geométricas Entre a Geometria do Impulsor Fabricado e a do Projeto e Seus Efeitos no Desempenho da Configuração do Difusor Sem Válvula

Resumo Uma investigação da configuração do difusor sem válvula do Compressor Centrífugo de Alta Eficiência da NASA (HECC) foi realizada. Esta investigação em várias partes concentrou-se na validação do modelo computacional em relação aos dados experimentais. O modelo validado foi então usado para explorar os efeitos das diferenças geométricas observadas entre os impulsores Fabricados e os de Projeto. Por fim, o modelo validado foi usado para comparação com um estudo experimental de folga de lâmina. A Parte II da investigação da configuração do difusor sem válvula do NASA HECC concentrou-se em entender as diferenças de geometria e desempenho entre o impulsor Fabricado e o de Projeto. Isso foi alcançado através da comparação do modelo computacional HECC sem válvula Fabricado, desenvolvido a partir do modelo sólido do impulsor e validado na Parte I, com um novo modelo desenvolvido a partir das seções de lâmina de Projeto publicadas em NASA/CR-2014-218114/Rev1. Os valores de desempenho 1D mostraram que o impulsor Fabricado teve um desempenho inferior em comparação com o de Projeto para todas as quatro linhas de velocidade simuladas. Uma investigação adicional de perfis, carregamento e contornos mostrou um desempenho consistentemente inferior do Fabricado em relação ao de Projeto. Uma investigação sobre a origem das diferenças de desempenho levou à descoberta de várias variações significativas nas geometrias dos impulsores. As diferenças observadas podem ser resumidas em quatro categorias: chanfros, variação dos raios de saída da borda de ataque, desigualdade na geometria da borda de ataque do divisor e diferenças na espessura da lâmina principal. A investigação então mudou seu foco para quantificar os efeitos de desempenho causados pelas diferenças geométricas. A investigação mostrou que, das quatro diferenças geométricas exploradas, as diferenças na lâmina do divisor tiveram o maior impacto. Essas diferenças mudaram notavelmente a física do fluxo próximo à borda de ataque do divisor, especialmente perto da ponta do impulsor.