Influencia de las Cargas Aerodinámicas y la Holgura en el Rendimiento Dinámico y las Características de Estabilidad del Cojinete de Aire de Tipo Bump
Autores: Walter, Fabian; Sinapius, Michael
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Lámina
Cojinete de aire
Tipo de bulto
Precarga
Estabilidad
Dinámica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
El cojinete de aire tipo bump con lubricación seca permite una capacidad de carga debido a la acumulación de presión en una película de aire convergente. Dado que el cojinete de aire proporciona una baja disipación de energía por encima de la velocidad de despegue y la lámina flexible ofrece adaptabilidad frente a altas temperaturas, errores de fabricación o crecimiento del rotor, el cojinete de aire tipo bump es particularmente adecuado para maquinarias de rotación a alta velocidad. El comportamiento dinámico correspondiente depende de los parámetros operacionales, el comportamiento de la estructura de la lámina flexible y, en particular, de la holgura circunferencial. Para evitar o suprimir el movimiento subsincrónico crítico a altas velocidades de rotación, muchos investigadores recomiendan añadir una carga aerodinámica previa a la forma del agujero, representando una transición de una forma de agujero circular a una forma de agujero lobulado. Además de los efectos positivos sobre la estabilidad, estudios preliminares demostraron efectos degradantes sobre la rigidez y el amortiguamiento debido al aumento de los valores de carga previa. Esta observación lleva a la suposición de que el valor de la carga previa alcanza un óptimo con respecto a la estabilidad, la capacidad de carga y la velocidad de despegue. Con el objetivo de derivar una configuración de lóbulo apropiada para el diseño del cojinete de aire tipo bump, este trabajo realiza investigaciones numéricas exhaustivas sobre el rendimiento dinámico y la característica de estabilidad en función de la carga previa y la holgura mínima. Para ello, este trabajo utiliza métodos de análisis de estabilidad en estado estacionario y transitorio para recomendar valores óptimos de carga aerodinámica previa con respecto a la holgura mínima correspondiente.
Descripción
El cojinete de aire tipo bump con lubricación seca permite una capacidad de carga debido a la acumulación de presión en una película de aire convergente. Dado que el cojinete de aire proporciona una baja disipación de energía por encima de la velocidad de despegue y la lámina flexible ofrece adaptabilidad frente a altas temperaturas, errores de fabricación o crecimiento del rotor, el cojinete de aire tipo bump es particularmente adecuado para maquinarias de rotación a alta velocidad. El comportamiento dinámico correspondiente depende de los parámetros operacionales, el comportamiento de la estructura de la lámina flexible y, en particular, de la holgura circunferencial. Para evitar o suprimir el movimiento subsincrónico crítico a altas velocidades de rotación, muchos investigadores recomiendan añadir una carga aerodinámica previa a la forma del agujero, representando una transición de una forma de agujero circular a una forma de agujero lobulado. Además de los efectos positivos sobre la estabilidad, estudios preliminares demostraron efectos degradantes sobre la rigidez y el amortiguamiento debido al aumento de los valores de carga previa. Esta observación lleva a la suposición de que el valor de la carga previa alcanza un óptimo con respecto a la estabilidad, la capacidad de carga y la velocidad de despegue. Con el objetivo de derivar una configuración de lóbulo apropiada para el diseño del cojinete de aire tipo bump, este trabajo realiza investigaciones numéricas exhaustivas sobre el rendimiento dinámico y la característica de estabilidad en función de la carga previa y la holgura mínima. Para ello, este trabajo utiliza métodos de análisis de estabilidad en estado estacionario y transitorio para recomendar valores óptimos de carga aerodinámica previa con respecto a la holgura mínima correspondiente.