"INTRODUCCIÓN Los métodos de diseño y análisis de rendimiento para sistemas de flujo por conductos a menudo implican una suposición explícita o implícita de que el flujo es uniforme en una sección. En la práctica@ cierto grado de no uniformidad espacial está presente en todos los sistemas de flujo por conductos reales y@ en consecuencia@ A menudo es necesario formular un conjunto de propiedades medias representativas para describir un flujo no uniforme y utilizarlos en los métodos de análisis. El uso de valores medios apropiados es importante, por ejemplo, en el cálculo del rendimiento de los componentes cuando los perfiles de entrada y salida son significativamente diferentes y en los casos en los que la variación de propiedades a través de un perfil es grande. Los valores medios a menudo se utilizan para proporcionar una descripción de flujo simplificada en las interfaces de los componentes y una elección adecuada es particularmente importante para garantizar la coherencia entre los cálculos para componentes separados de un sistema. tales como un motor de turbina de gas@ que puede ser analizado independientemente por diferentes grupos. Este elemento de datos complementa un grupo de elementos relacionados con la definición de valores medios y conjuntos de valores medios para la representación unidimensional de flujos estables espacialmente no uniformes. y su uso en el análisis del rendimiento del sistema. Las referencias 5 y 7 se refieren principalmente a la definición del conjunto de valores medios de referencia para flujo compresible*. Si no hay restricciones en la elección de los valores medios, se recomienda el uso del conjunto de medias de referencia. Sus principales ventajas sobre los enfoques históricos para el promedio de flujo son que es termodinámicamente consistente, conserva la entropía seccional correcta y, por lo tanto, permite una verdadera medida de eficiencia para los procesos en los que los perfiles cambian. Es independiente de la aplicación y proporciona una definición universal en todos los componentes. interfaces y evita atribuir hipotéticas pérdidas al caudal aguas arriba o aguas abajo de la estación de medida. No requiere más información de entrada que la requerida para cualquier método basado en flujo másico. El elemento de datos proporciona información sobre el uso de@ y antecedentes de@ un programa de computadora para el cálculo de propiedades de valor medio en una sección de un flujo de conducto. Los métodos son aplicables a flujos compresibles estables espacialmente no uniformes (perfilados) que se supone que son esencialmente axiales, es decir, libres de flujos cruzados significativos como flujo radial y remolino. Los perfiles de propiedades del flujo pueden derivarse de mediciones experimentales, en cuyo caso se supone que las incertidumbres de medición en las mediciones brutas se contabilizan por separado de modo que el cálculo comience con un conjunto de mediciones "corregidas". Alternativamente, los perfiles de propiedades de flujo pueden derivarse de métodos de análisis de dinámica de fluidos computacional o especificarse como perfiles analíticos de ley de potencia. La Sección 2 relaciona la notación utilizada en los archivos de salida del programa con la notación utilizada en el texto de los Elementos de Datos. También se explica cierta terminología específica utilizada para describir los cálculos de las propiedades del gas. La sección 3 describe el acceso al programa @ que está disponible como un archivo ejecutable. Los datos de entrada requeridos por el programa se describen en la Sección 4. El programa requiere la entrada de información de perfil para presión estática @ presión total o velocidad axial y temperatura total o definición de perfil mediante la entrada de parámetros de ley de potencia. La aplicación principal es para perfiles radiales en conductos circulares o anulares y perfiles en una sola dirección de conductos rectangulares. Sin embargo, se incluye una opción de entrada más general que permite perfiles que varían en dos dimensiones y otras formas de conducto. Los resultados del programa se describen en la Sección 5. El programa calcula los valores de propiedad locales en todo el perfil y los utiliza para derivar valores integrados seccionalmente y valores medios. Aunque se recomienda el uso del conjunto de medias de referencia, el programa calcula una amplia gama de propiedades de valores medios a partir de otras definiciones para compararlas con el conjunto de medias de referencia y para dar continuidad a los métodos utilizados anteriormente. Los valores medios calculados se dividen en uno de varios grupos como se describe a continuación. ? Valores medios de propiedades que forman parte de conjuntos de valores medios termodinámicamente autoconsistentes, en particular los valores medios de referencia (Apéndice A.3). ? Factores de conjunto medio que permiten derivar propiedades extensivas seccionalmente integradas del flujo perfilado a partir de los valores medios de las propiedades (Apéndice A.3). Un número mínimo de estos factores forma una parte esencial de cualquier conjunto completo de valores medios. ? Valores medios que forman parte de grupos para los cuales históricamente sólo se han utilizado unas pocas propiedades medias básicas, como los valores medios derivados de masa. Estos grupos se han ampliado@ donde sea posible@ para cubrir un conjunto completo de propiedades de flujo medio. A menudo, las derivaciones originales se restringían a flujos isenérgicos (temperatura total uniforme) de gases calóricamente perfectos. Nuevamente los métodos se han ampliado para cubrir el caso más general con perfiles de temperatura total y para gases térmicamente perfectos cuando esto sea factible (Apéndice A.4). ? Valores medios diversos que se derivan de propiedades extensivas específicas de la media, como los valores medios derivados de la entalpía (Apéndice A.5). ? Factores de perfil que relacionan dos definiciones diferentes de valor medio de una propiedad particular. Estos son útiles para indicar las magnitudes de las diferencias entre definiciones. En este programa, estos factores de perfil casi todos utilizan los valores del conjunto medio de referencia como comparación (Apéndices A.3@ A.4@ A.5). En la Sección 6@ se describen dos ejemplos resueltos para los cuales los archivos de entrada y salida se enumeran en el Apéndice D. El Apéndice A proporciona breves descripciones de las propiedades del valor medio calculadas. El Apéndice B enumera los conjuntos de unidades permitidos en el programa y brinda factores de conversión y otros parámetros predeterminados incluidos dentro del programa. El Apéndice C proporciona un glosario de algunos términos utilizados en el artículo y términos relacionados que pueden encontrarse en la literatura. * La referencia 9 considera la aplicación de la misma metodología a flujos incompresibles."
ESDU 03012 B-2010 Historia
2010ESDU 03012 B-2010 Programa informático para el cálculo de propiedades de valor medio para flujos compresibles no uniformes.