Resumen

El presente trabajo propone una metodología para diseñar y fabricar componentes optimizados de turbomaquinaria aprovechando el potencial de la Optimización Topológica (TO) y la Fabricación Aditiva (AM). El método prevé el uso de la TO para definir la mejor configuración de los componentes rotóricos en términos de comportamiento estático y dinámico, con la consiguiente reducción del peso total. Finalmente, el componente optimizado topológicamente se fabrica utilizando materiales adecuados que puedan garantizar unas prestaciones mecánicas válidas. La estrategia propuesta se ha aplicado a un impulsor 2D utilizado en compresores centrífugos para demostrar la eficacia de un enfoque basado en TO AM. Aunque este enfoque nunca se ha utilizado de forma extensiva en compresores centrífugos y expansores, su aplicación en componentes de rotor y estator podría reportar varios beneficios: sintonización de las frecuencias naturales, reducción del nivel de tensión y aligeramiento del peso de la pieza giratoria. Estos objetivos pueden alcanzarse solos o combinados, realizando un único análisis o una optimización de múltiples análisis. Por último, la introducción de las tecnologías AM como recursos de fabricación estándar podría aportar beneficios sensibles en lo que respecta al tiempo de producción y la disponibilidad de los componentes. Estos aspectos son esenciales en el contexto del petróleo y el gas, cuando se trata de nuevos proyectos, pero también para las operaciones de servicio.

• Materias:Máquinas eléctricas Mecánica de fluidos Turbinas hidráulicas Turbina eólica Turbomáquina
• Subjects:Electric machines Fluid mechanics Hydraulic turbines Wind turbine Turbomachine
• Palabras claves:compresores centrífugos, optimización de análisis múltiples, recursos de fabricación estándar, prestaciones mecánicas válidas, enfoque, impulsor 2d, tecnologías am, fabricación aditiva, contexto gas, tales aspectos
• Keywords:centrifugal compressors, multiple analyses optimization, standard manufacturing resources, valid mechanical performances, approach, 2d impeller, am technologies, additive manufacturing, gas context, such aspects