Modelado de Amortiguadores de Película de Compresión: Un Enfoque Integral
Autores: Gheller, Edoardo; Chatterton, Steven; Vania, Andrea; Pennacchi, Paolo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Modelado de Amortiguadores de Película de Compresión: Un Enfoque Integral
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Amortiguadores de película
Aplicaciones industriales
Niveles de vibración
Inestabilidad
Modelo numérico
Cavitación de película de aceite
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Los amortiguadores de película de compresión (SFDs) son componentes utilizados en muchas aplicaciones industriales, que van desde turbocompresores hasta motores a reacción. Los SFDs se aplican cuando los niveles de vibración o alguna inestabilidad amenazan el funcionamiento seguro de la máquina. Sin embargo, modelar estos componentes es difícil y algo contraintuitivo debido a los múltiples fenómenos complejos involucrados. Después de una exhaustiva investigación del estado del arte, se destacan los fenómenos más relevantes para la caracterización de los SFDs. Entre ellos, se investigan y modelan la cavitación de la película de aceite, la ingestión de aire y la inercia. El artículo luego introduce un modelo numérico basado en la ecuación de Reynolds, discretizado con el método de diferencias finitas. Se implementan e investigan diferentes condiciones de contorno para la alimentación y descarga de aceite. El modelo se valida mediante resultados experimentales disponibles en la literatura, mientras que se consideran diferentes diseños y configuraciones del sistema de alimentación y sellado. Finalmente, se propone un ejemplo de la aplicación de un SFD a un rotor de compresor para la reducción de vibraciones y la corrección de la inestabilidad. El artículo proporciona una visión sobre los aspectos críticos del modelado de SFDs, subrayando los límites del modelo numérico y sugiriendo dónde desarrollar y mejorar aún más el modelado.
Descripción
Los amortiguadores de película de compresión (SFDs) son componentes utilizados en muchas aplicaciones industriales, que van desde turbocompresores hasta motores a reacción. Los SFDs se aplican cuando los niveles de vibración o alguna inestabilidad amenazan el funcionamiento seguro de la máquina. Sin embargo, modelar estos componentes es difícil y algo contraintuitivo debido a los múltiples fenómenos complejos involucrados. Después de una exhaustiva investigación del estado del arte, se destacan los fenómenos más relevantes para la caracterización de los SFDs. Entre ellos, se investigan y modelan la cavitación de la película de aceite, la ingestión de aire y la inercia. El artículo luego introduce un modelo numérico basado en la ecuación de Reynolds, discretizado con el método de diferencias finitas. Se implementan e investigan diferentes condiciones de contorno para la alimentación y descarga de aceite. El modelo se valida mediante resultados experimentales disponibles en la literatura, mientras que se consideran diferentes diseños y configuraciones del sistema de alimentación y sellado. Finalmente, se propone un ejemplo de la aplicación de un SFD a un rotor de compresor para la reducción de vibraciones y la corrección de la inestabilidad. El artículo proporciona una visión sobre los aspectos críticos del modelado de SFDs, subrayando los límites del modelo numérico y sugiriendo dónde desarrollar y mejorar aún más el modelado.