Digitalización 3D del rodete de un compresor centrífugo: un procedimiento alternativo

3D-digitizing of a centrifugal compressor’s impeller: an alternative procedure

En la digitalización 3D del rodete del compresor centrífugo de un turbo cargador HT3B, se evaluaron numerosas metodologías que permitieran reproducir su geometría satisfactoriamente, de modo que a partir del modelo virtual obtenido se pudiera llevar a cabo una simulación computacional de flujo en el compresor centrífugo. Tras analizar dichas metodologías se decidió que la toma de tomografías axiales computarizadas era la más indicada, a pesar de que requirió previamente la construcción de un modelo en acrílico del rodete. Una vez se contó con las tomografías axiales computarizadas del rodete,se procedió a construir el modelo virtual del mismo usando un programa CAD 3D, integrando una metodología analítica para la generación de la geometría de los álabes del rodete de un compresor centrífugo, con la información metrológica adquirida a través de las tomografías. El modelo virtual del rodete presentó características aptas para el posterior trabajo de simulación, demostrando que el procedimiento planteado constituye una alternativa viable para la digitalización 3D de piezas mecánicas de alta complejidad.

INTRODUCCIÓN

Como parte del proyecto de investigación “Formulación y evaluación de un sistema alterno de generación local de energía a partir de microturbinas”, planteado y desarrollado en la Universidad Nacional de Colombia, se realizaron procesos de caracterización de turbomaquinaria de “pequeña escala”, como en compresores centrífugos, entre otros elementos de esta clase. El trabajo presentado en este texto hace parte de una serie de dos artículos en donde se consignan algunos de los resultados obtenidos durante una primera fase de este proyecto. En este primero, se describe y presenta la metodología utilizada para la construcción del modelo CAD 3D del rodete de un compresor centrífugo de un turbo cargador HOLSET HT3B, utilizando una metodología de ingeniería inversa. 

En un segundo artículo se presenta el modelamiento tridimensional del flujo en este mismo equipo utilizando un programa comercial de CFD, así como los resultados obtenidos en la simulación realizada.

Los procesos de diseño de partes empleando el concepto ingeniería inversa han logrado en los últimos años abrirse campo en medio de los procesos convencionales de diseño. La ingeniería inversa permite digitalizar, analizar, modificar y fabricar productos basados en objetos existentes [1-4].