| Revista: | Ingeniería mecánica, tecnología y desarrollo |
| Base de datos: | PERIÓDICA |
| Número de sistema: | 000394598 |
| ISSN: | 1665-7381 |
| Autores: | Romero Hernández, Sergio1 Romero Hernández, Omar1 Pullen, Keith R2 |
| Instituciones: | 1Instituto Tecnológico Autónomo de México, Departamento de Ingeniería Industrial y Operaciones, México, Distrito Federal. México 2City University, School of Engineering and Mathematical Sciences, Londres. Reino Unido |
| Año: | 2008 |
| Periodo: | Mar |
| Volumen: | 2 |
| Número: | 6 |
| Paginación: | 185-192 |
| País: | México |
| Idioma: | Español |
| Tipo de documento: | Artículo |
| Enfoque: | Aplicado, descriptivo |
| Resumen en español | Como parte de una investigación en pérdidas por fricción aerodinámica en discos girando a alta velocidad se requieren resultados experimentales confiables con el objeto de validar modelos computacionales. Consecuentemente, es necesario contar con un dispositivo y especímenes diseñados y manufacturados especialmente. El dispositivo debe ser capaz de contener discos (especímenes) que giren a altas velocidades rotacionales, hasta 90,000 rev/min por lo que un correcto análisis de esfuerzos y de comportamiento dinámico fue efectuado. También es necesario que el dispositivo permita la experimentación de discos de diferentes diámetros y anchos, así como espaciamientos axiales y radiales regulables. Ya que las pérdidas por fricción aerodinámica se ven incrementadas bajo la presencia de un flujo superpuesto, es necesario contar con formas para controlar, cuantificar y contener dicho flujo. El dispositivo presenta un reto de diseño de gran complejidad el cual sólo se puede llevar a cabo aplicando diversas herramientas de diseño mecánico, entre las que se encuentran el diseño paramétrico, el análisis de esfuerzos y vibraciones por medio de elemento finito, la correcta selección de componentes comerciales y sobre todo una eficiente instrumentación. La adquisición de datos experimentales se logró por medio de un instrumento virtual programado en computadora. La confiabilidad en las mediciones y la integridad física del aparato fueron parámetros de diseño críticos y estuvieron presentes en todas las etapas de diseño |
| Resumen en inglés | Reliable experimental results are needed to validate computational models of the frictional aerodynamic drag losses of high speed rotating discs. Hence, an experimental device and test probes specifically designed are required. The device should be capable of containing discs rotating to speeds of up to 90,000 rev/min, consequently a stress and dynamic analysis was performed. It was also necessary to account for geometry variations of the discs and its enclosure (disc radius, thickness, axial and radial gaps). Since the aerodynamic drag losses are increased when there is a superposed flow, it is required to contain, control and measure such flows. The device presents a challenging mechanical design problem, and several techniques were used such as parametric design, finite element stress and dynamic analysis, selection of commercially available components and last but no least an efficient instrumentation. Experimental data acquisition was performed by using a customized virtual instrument. Measurement reliability and ensuring the physical integrity of the device were considered the critical design parameters and were taken into account in all design stages |
| Disciplinas: | Ingeniería |
| Palabras clave: | Ingeniería mecánica, Disco rotatorio, Alta velocidad, Pérdida aerodinámica, Diseño de equipo |
| Keyword: | Engineering, Mechanical engineering, Rotating disc, High speed, Windage, Equipment design |
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