Comparación numérica mediante análisis de elementos finitos del comportamiento dinámico de un rotor soportado por distintos tipos de descanso hidródinámicos y validación experimental del modelo

Abstract

En el transcurso de la historia los procesos industriales han estado en una constante mejora gracias al desarrollo de la ingeniería. Una consecuencia de esta constante mejora es que las velocidades de rotación en las maquinarias industriales sean cada vez más altas y que la confiabilidad de los equipos sea cada vez mayor. Para esto los rotores son el corazón en algunas empresas encargados de generar el movimiento rotatorio, tanto para transportar, crear fuerza, bombear, etc. Sin estos, difícilmente se pueden cumplir ciertas tareas esenciales. Los rotores requieren de una muy buena mantención y que se encuentren bajo ciertas condiciones de trabajo, una buena lubricación, es importante para evitar riesgos de problemas internos. Para ellos el trabajo con ciertos componentes facilita el buen funcionamiento, como ejemplo los descansos hidrodinámicos, en donde cumplen un rol fundamental al momento de que el rotor gire a grandes velocidades. Sus limitaciones de giro dependen principalmente de las velocidades críticas y estabilidad del rotor. Estas propiedades dinámicas dependen casi absolutamente de la rigidez y amortiguamiento de los descansos hidrodinámicos, las que a su vez, dependen de la geometría y tipo específico de descanso hidrodinámico. Debido a lo anterior, en el presente trabajo se comparan las propiedades dinámicas de un rotor soportado por dos descansos, para luego comparar cuatro tipos diferentes de descanso hidrodinámicos buscando cual es el que permite un mejor desempeño del rotor. Además, se busca validar el modelo numérico mediante una comparación de las propiedades de un descanso en particular con datos experimentales obtenidos mediante ensayos en el banco de pruebas Machinery Fault Simulator (ver Figura 4.1) de la compañía Spectraquest, que se encuentra en el laboratorio de mecánica de la Universidad del Bío-Bío.