ISSN: 2007-9753
Latindex Folio: 23614

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Vibrational Modal Model for a Compressor Blade

Estudiar la confiabilidad bajo condiciones ambientales y de trabajo tanto de sistemas de refrigeración como de la tecnología de las turbinas de gas, es una área de mejora constante dentro de la ingeniería mecánica; donde el conocimiento de frontera concluye en la necesidad no solo de conocer y regular el comportamiento dinámico de las variables de proceso en algunas zonas estratégicas, sino también observar y controlar la distribución de dichas variables dentro de los espacios de interés. Como un primer paso para atender esta área de oportunidad, y basados en la hipótesis de que la incidencia de flujo en cuerpos solidos induce energía en estos que se representa como vibraciones mecánicas, en este trabajo por tanto, se describe una metodología propuesta para obtener un modelo matemático a partir del comportamiento vibratorio de un conjunto de álabes de un compresor de turbina, el cual se fundamenta en la hipótesis de masas concentradas. Con la validación del modelo propuesto en un futuro los autores pretenden caracterizar en vivo el comportamiento espacial flujo de aire que incide sobre rejillas de sistemas de ventilación y/o etapas de acondicionamiento (expansión o compresión) de maquinaria rotativa, mediante la medición y análisis de las vibraciones presentes en estos componentes; ya que de esta manera no se afecta ni al desempeño de la maquinaria en cuestión, ni la integridad del dispositivo sensor ante las condiciones energéticas (presión y temperatura) en las cuales los flujos llegan a presentarse. La metodología propuesta consta de dos etapas: la primera es una aproximación lineal de los parámetros de masa y rigidez a partir de los resultados experimentales de un análisis modal experimental basado en la prueba de impacto, y la segunda es un ajuste recursivo de los parámetros de amortiguamiento para disminuir el error en la estimación de las frecuencias de resonancia y de las correspondientes formas modales. El resultado de la aproximación computacional concuerda con los resultados experimentales y además aplicando un ajuste recursivo, el error máximo promedio se logra disminuir del 28.3% al 2.5%. Palabras Clave: Vibraciones, Turbinas de gas, Análisis modal experimental.