¿Qué son las "líneas beta" de un componente de motor de turbina de gas?

Las líneas beta son líneas de forma lineal o parabólica que se colocan y espacian convenientemente entre la línea de sobretensión y la línea de estrangulación de la característica del compresor (o ventilador) (también conocida como mapa de compresor/ventilador). Estas líneas también se encuentran en los mapas de características de las turbinas.

Básicamente, las líneas Beta crean un nuevo sistema de ejes que evita que un solucionador encuentre puntos de operación múltiples (o incorrectos). Las líneas en sí no representan nada, simplemente se agregan por conveniencia y estabilidad de cálculo.

Los mapas de compresores describen la relación entre varios parámetros que se basan en experimentos o cálculos CFD; flujo másico corregido, relación de presión, velocidad del carrete y eficiencia. En la simulación del rendimiento de una turbina de gas, es necesario encontrar un nuevo punto de operación para un cambio en la condición de operación. Sabiendo que las líneas de velocidad pueden contener una presión máxima local, no puede describir de manera única un punto de operación con una presión y una velocidad, puede haber 2 soluciones para el flujo másico corregido. Por lo tanto, los ingenieros de rendimiento de turbinas de gas han creado el concepto de un sistema de coordenadas alternativo que evita que se puedan encontrar múltiples soluciones; esto es muy útil cuando se busca/itera programáticamente el nuevo punto operativo.

Los mapas de compresores suelen ser mapas de parámetros de 2 entradas y 3 salidas. Para encontrar los parámetros de 3 salidas (relación de presión, eficiencia y flujo másico corregido), necesita un par único de valores de velocidad Beta y de carrete.

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Mapa del compresor (las líneas Beta están ocultas):

Mapa del compresor (se muestran líneas Beta lineales):

Ejemplo de líneas Beta parabólicas: