Resumen

Se utiliza un modelo matemático de un rotor agrietado y un rotor asimétrico con dos discos que representan una turbina y un generador para estudiar las vibraciones debidas al desequilibrio y la carga lateral. Las no linealidades típicamente relacionadas con una grieta que "respira" se incluyen utilizando una función de dirección de Mayes. Las simulaciones numéricas demuestran cómo afectan las variaciones de los parámetros del rotor a la respuesta vibratoria y el efecto del acoplamiento entre los modos torsional y lateral. Se utilizan gráficos de Bode, espectro y órbita para mostrar las diferencias entre las firmas de vibración asociadas a ejes agrietados frente a ejes asimétricos. Los resultados muestran cómo el acoplamiento lateral-torsional no lineal desplaza los picos de resonancia en la respuesta de vibración torsional para ejes agrietados y rotores asimétricos. Los picos de resonancia se desplazan en función de la relación entre las frecuencias naturales lateral y torsional, y las respuestas máximas se producen en valores no enteros de la frecuencia natural lateral. Cuando los modelos no lineales generales utilizados en este estudio se reducen a la vibración torsional lineal, las respuestas máximas se producen en las relaciones enteras comúnmente indicadas. Los análisis de espectro completo de las vibraciones X e Y revelan características de vibración distintas tanto de los rotores fisurados como de los asimétricos, incluidos los componentes de vibración inversa. Las velocidades críticas y los órdenes de vibración predichos mediante los modelos aquí presentados incluyen y amplían los indicadores de diagnóstico comúnmente comunicados.

• Materias:Máquinas eléctricas Mecánica de fluidos Turbinas de gas Turbomáquina
• Subjects:Electric machines Fluid mechanics Gas turbines Turbomachine
• Palabras claves:rotores asimétricos, ejes agrietados, respuestas de pico, picos de resonancia, análisis de espectro completo, función de dirección de mayes, características de vibración distintas, modelos no lineales generales, frecuencia natural lateral, vibración torsional lineal
• Keywords:asymmetric rotors, cracked shafts, peak responses, resonance peaks, full spectrum analyses, mayes steering function, distinct vibration characteristics, general nonlinear models, lateral natural frequency, linear torsional vibration