Study of flow patterns in vaneless diffusers of centrifugal compressors using PIV

Estudio de los patrones de flujo en difusores sin álabes de compresores centrífugos usando PIV

El documento se encuentra alojado en el website del IN+ Center for Innovation, Technology and Policy Research (Lisboa, Portugal). En los compresores centrífugos, los álabes rotatorios proporcionan energía al fluido, y los difusores son algunos de los principales componentes para la función de recuperación de presión. Por eso, para mejorar su desempeño, es importante entender el aspecto del campo de flujo en difusores en detalle. Sin embargo, tales difusores generalmente tienen longitudes muy pequeñas. Debido a la presencia de gradientes de presión adversos en los difusores, se generan flujos secundarios, haciendo los campos de flujo más complicados. Adicionalmente, se forman capas límite torcidas sobre las superficies de las paredes. Es también conocido que los campos de flujo se vuelven más complicados, los cuales llevan a la generación de atascamientos rotatorios (rotating stalls), así como disminución de la velocidad de flujo. Por esta razón, en necesario limpiar los campos de flujo para entender mejor las características del difusor. En este estudio, se emplea PIV (Particle Image Velocimetry, Velocimetría de Imagen de Partícula) para mediciones. También se midió la presión usando un transductor de presión semiconductor para obtener los datos sobre los campos de presión estáticos. El experimento se llevó a cabo empleando un compresor centrífugo de bucle abierto sin cubierta en espiral (scroll casing).

Economic benefits of CAD-models for compressor manifold analysis according to API 618

Beneficios económicos de modelos CAD para el análisis de un colector de compresor de acuerdo con API 618

Los compresores oscilantes, incluyendo los amortiguadores de pulsación (pulsation dampers) y el sistema de tubería conectado, son frecuentemente el corazón de una instalación, y por tal motivo deben operar de forma confiable. Las vibraciones del colector (manifold) de un compresor pueden contribuir a las fallas por fatiga del sistema, el cual puede conllevar a situaciones de riesgo, pérdida de capacidad, e incremento en costos de mantenimiento y reparación.

Para evitar estas situaciones, debe llevarse a cabo un análisis del colector en una etapa muy previa del diseño de una instalación. Un análisis del colector de un compresor es un análisis opcional en la cuarta edición del Estándar API 618 (quien se encuentre interesado en este standard, puede hacer clic aquí para descargarlo, en formato .xls (Microsoft Excel)). Sin embargo, en la quinta edición del Estándar API 618, este análisis es obligatorio en el análisis de Enfoque de Diseño 3.

En este documento, se demuestra que el análisis del colector de un compresor puede ser hecho de forma económica empleando una técnica de subestructuración de elementos finitos generada a partir de modelos CAD (Computer Aided Design, Diseño Asistido por Computadora) de las partes del compresor.