Modelado Tridimensional para el Análisis Mecánico de Generadores Hidroeléctricos con Bisel de Rotor Flotante
Autores: Rondon, David; Pääjärvi, Simon; Aidanpää, Jan-Olov; Gustavsson, Rolf; Jeppsson, Peter
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Modelado Tridimensional para el Análisis Mecánico de Generadores Hidroeléctricos con Bisel de Rotor Flotante
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Generadores hidroeléctricos
Propiedades dinámicas
Bordes de rotor
Método de elementos finitos
Frecuencias naturales
Fuerzas centrífugas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Los generadores hidroeléctricos soportan múltiples fuerzas de diversas fuentes durante su operación. Para garantizar su estabilidad y un rendimiento seguro, se desarrollan herramientas numéricas para caracterizar sus propiedades dinámicas. Tradicionalmente, se asume que los generadores son rígidos en los análisis rotodinámicos. Sin embargo, las mediciones en las estaciones de energía desafían esta suposición. Este artículo propone un enfoque novedoso para modelar generadores hidroeléctricos con bordes de rotor flotantes utilizando un Método de Elementos Finitos tridimensional (3-D), con el objetivo de estudiar su rendimiento y propiedades dinámicas, incluyendo frecuencias naturales, modos de vibración y expansión debido a fuerzas centrífugas y electromagnéticas, con la meta de mejorar la fiabilidad de los diseños modernos. Tanto este enfoque como el uso de un modelo bidimensional (2-D) utilizando vigas curvas resultan en frecuencias naturales en el plano similares y la expansión del borde del rotor debido a fuerzas centrífugas. Sin embargo, el modelo 3-D se puede utilizar para calcular las frecuencias naturales y modos fuera del plano, para modelar la dinámica de geometrías complejas y para realizar evaluaciones de estrés y análisis de fatiga.
Descripción
Los generadores hidroeléctricos soportan múltiples fuerzas de diversas fuentes durante su operación. Para garantizar su estabilidad y un rendimiento seguro, se desarrollan herramientas numéricas para caracterizar sus propiedades dinámicas. Tradicionalmente, se asume que los generadores son rígidos en los análisis rotodinámicos. Sin embargo, las mediciones en las estaciones de energía desafían esta suposición. Este artículo propone un enfoque novedoso para modelar generadores hidroeléctricos con bordes de rotor flotantes utilizando un Método de Elementos Finitos tridimensional (3-D), con el objetivo de estudiar su rendimiento y propiedades dinámicas, incluyendo frecuencias naturales, modos de vibración y expansión debido a fuerzas centrífugas y electromagnéticas, con la meta de mejorar la fiabilidad de los diseños modernos. Tanto este enfoque como el uso de un modelo bidimensional (2-D) utilizando vigas curvas resultan en frecuencias naturales en el plano similares y la expansión del borde del rotor debido a fuerzas centrífugas. Sin embargo, el modelo 3-D se puede utilizar para calcular las frecuencias naturales y modos fuera del plano, para modelar la dinámica de geometrías complejas y para realizar evaluaciones de estrés y análisis de fatiga.