Mediciones Mecánicas

Se realizan mediciones mecánicas en los componentes de estudio para validar los modelos CFD y FEM.

  • Mediciones de Tensiones
  • Mediciones de Deformaciones
  • Análisis de esfuerzos
  • Mediciones de Torque y Empuje
  • Ensayos de Tracción y Compresión

Galería

Las mediciones mecánicas llevadas a cabo por el LABSE en turbinas Kaplan se describen a continuación:

  • Estudio de las respuestas dinámicas que presentaban las paletas del pre-distribuidor, instalación de sensores del tipo strain gages en las zonas establecidas previamente mediante el análisis por elementos finitos. Las mediciones de las deformaciones en las paletas fueron realizadas para diferentes escalones de potencia, incluyendo la condición operacional máxima por diseño.
  • Como registro de los parámetros de operación, se realizaron mediciones de potencia y empuje axial. La medición de estas magnitudes fue realizada a través del uso de sensores de deformación instalados sobre la superficie del eje, registrando los valores durante la operación de las turbinas.
  • Se realizaron análisis referentes al comportamiento de los componentes que forman parte del mecanismo de regulación de turbinas Kaplan. Estas mediciones tuvieron como objetivo determinar la distribución de los esfuerzos entre los pares de bielas que forman parte de este mecanismo. Se procuraba así evaluar diferencias en el comportamiento individual de estos componentes durante los accionamientos de regulación de las turbinas. Los esfuerzos en las bielas fueron determinados por medio del uso de sensores de deformación del tipo strain gauge, lográndose determinar el grado de diferencia en los esfuerzos existentes en cada uno de los cinco pares de bielas que forman parte de la turbina.

Respecto a las partes empotradas las mediciones que fueron realizadas se basaron en:

  • Desarrollo de una metodología para la instalación de sensores Strain gages en las partes empotradas de una turbina Kaplan, permitiendo de esta forma tomar los datos con la unidad en funcionamiento.
  • Evaluación de los efectos de IRE (interacción rotor estator) a través del análisis del comportamiento de las fluctuaciones de presión en una región del tubo de aspiración para diferentes condiciones de operación.

Otras mediciones se llevaron a cabo para determinar la deformación en una compuerta del vertedero de la con el objetivo de contrastar las mediciones con los resultados obtenidos mediante cálculo numérico por el método de elementos finitos.
Para ello el laboratorio realizó la instalación de sensores del tipo strain gage en los puntos representativos del cálculo realizado previamente. Para luego proceder a la realización del ensayo que correspondía en el incremento del nivel de embalse y registro de forma continua de las deformaciones a las que se sometía a la compuerta.

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