Estudio de la dinámica en rotores flexibles isotrópicos con soportes que presentan un comportamiento anisotrópico por medio de la modelación numérica.

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dc.contributor.advisorSanchez Acevedo, Heller Guillermo
dc.contributor.authorBeleño Guillen, Darwin
dc.contributor.authorRuiz Rodríguez, Ricardo Antonio
dc.contributor.evaluatorBorras Pinilla,Carlos
dc.contributor.evaluatorQuiroga Mendez, Jabid Eduardo
dc.date.accessioned2024-05-17T19:25:16Z
dc.date.available2024-05-17T19:25:16Z
dc.date.created2024-05-17
dc.date.issued2024-05-17
dc.description.abstractEn este trabajo de fin de carrera de ingeniería mecánica se propone modelar mediante elementos finitos (FEM) la dinámica de rotores flexibles soportados sobre cojinetes hidrodinámicos mediante el caso del rotor Jeffcott, comparándolo analíticamente con datos obtenidos en laboratorio. Un requisito para tener en cuenta en el sistema rotor flexible-cojinete hidrodinámico es el diseño del soporte donde se requiere hallar variables como el número de Sommerfeld, excentricidad y el espesor de película de aceite. Estas variables dependen de la carga como de la dimensión del apoyo y definen el comportamiento de las frecuencias y amortiguamiento del sistema. En el modelado numérico y análisis experimental se analiza la respuesta vibratoria y armónica del conjunto rotor-apoyos mediante un diagrama de Campbell para diferentes valores de velocidades de giro del rotor. La modelación numérica de elementos finitos se desarrolló y ejecuto en el lenguaje de programación MATLAB, donde se ingresaron las ecuaciones, matrices y algoritmos para obtener la respuesta teórica de la dinámica del rotor. Por otra parte, en el análisis experimental se obtuvo un banco de pruebas donde inicialmente se realizaron modificaciones del sistema de lubricación, también se realizó alineación del rotor con el motor y por último se calibro y ajusto las respuestas vibratorias y armónicas mediante sensores y el programa OROS OR35. El estudio de los rotores flexibles apoyados es cojinetes hidrodinámicos es importante ya que estos son utilizados en las turbomáquinas que las podemos encontrar en sistemas de producción de energía como hidroeléctricas. Al ser componentes que soportan grandes cargas a altas velocidades, estas máquinas se ven afectadas principalmente por vibraciones y las consecuencias van desde pérdidas de vidas, afectaciones al medio ambiente y pérdidas económicas. Es por esto por lo que se hace necesario poder estimar o predecir el comportamiento del sistema rotor-apoyos y realizar mantenimiento antes de que ocurra o se presente la falla.
dc.description.abstractenglishIn this mechanical engineering thesis is proposed to model by finite elements (FEM) the dynamics of flexible rotors supported on hydrodynamic bearings through the case of the Jeffcott rotor, comparing it analytically with data obtained in the laboratory. A requirement to take into account in the flexible rotor-hydrodynamic bearing system is the design of the support where it is needed to find variables such as the Sommerfeld number, eccentricity, and the oil film thickness. These variables depend on the load as the dimension of the support and define the behavior of the frequencies and damping of the system. In numerical modeling and experimental analysis, the vibratory and harmonic response of the rotor-support assembly is analyzed using a Campbell diagram for different values of rotor rotation speeds. The finite element numerical modeling was developed and executed in MATLAB programming language, where the equations, matrices, and algorithms were entered to obtain the theoretical answer of rotor dynamics. The experimental analysis was obtained from a test bench where initially modifications of the lubrication system were made, also the rotor was aligned with the motor, and finally the vibratory and harmonic responses were calibrated and adjusted by sensors and the OROS OR35 program. The study of flexible rotors supported by hydrodynamic bearings is important since these are used in turbomachinery that can be found in energy production systems such as hydroelectric power plants. These components support large loads at high speeds, so they are mainly affected by vibrations that can lead to consequences such as loss of lives, effects on the environment and economic losses. This is why it is necessary to be able to estimate or predict the behavior of the rotor-support system and perform maintenance before the failures occurs or occurs.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Mecánico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/42428
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Mecánica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Mecánica
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial 2.5 Colombia (CC BY-NC 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectElementos Finitos
dc.subjectRotor Flexible
dc.subjectCojinete hidrodinamico
dc.subjectrotor Jeffcott
dc.subjectIsotrópia
dc.subjectAnisotrópia
dc.subjectNumero de sommerfeld
dc.subjectExcentricidad
dc.subject.keywordFinite elements
dc.subject.keywordflexible rotor
dc.subject.keywordhydrodynamic bearing
dc.subject.keywordJeffcott rotor
dc.subject.keywordisotropy
dc.subject.keywordanisotropy
dc.subject.keywordSommerfeld number
dc.subject.keywordeccentricity
dc.titleEstudio de la dinámica en rotores flexibles isotrópicos con soportes que presentan un comportamiento anisotrópico por medio de la modelación numérica.
dc.title.englishStudy of the dynamics in isotropic flexible rotors with supports that present anisotropic behavior through numerical modeling.
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería Mecánica