• Inicio
  • Comportamiento termo-elástico de los anillos de un sello de gas seco

Comportamiento termo-elástico de los anillos de un sello de gas seco

 
Caso de Grupo SSC - Comportamiento de los anillos de un sello de

Los sellos secos de gas representan un avance significativo en la maquinaria turbo debido a su capacidad para manejar altas presiones y velocidades sin el uso de fluidos de sellado externos, como aceite o agua, lo que reduce la contaminación y aumenta la confiabilidad. A pesar de su uso generalizado, los mecanismos internos de trabajo no se comprenden completamente hasta la fecha, en particular en lo que respecta a la predicción del espesor de la película de fluido, que es un componente esencial del diseño del sello. La deflexión axial de los anillos giratorios y estacionarios en un sello de gas seco afecta el desarrollo de la película de fluido formada entre las caras del anillo del sello, lo que influye en el desempeño del sello durante su operación, así como la fuga del sello cuando está en reposo. Una adecuada predicción del comportamiento de la película de fluido y la deflexión del anillo es necesario en la etapa de diseño de los sellos debido a que una predicción errónea induce un bajo desempeño del sello en su operación e incluso puede ser causante de la falla del sello. Este trabajo se enfoca en establecer una metodología para acoplar el campo de deformación y el comportamiento dinámico de la película del fluido (campos de presión y temperatura) a través de cálculos numéricos.  La metodología fue definida con la finalidad de acoplar de manera bidireccional la predicción del campo de presión y térmico obtenido de un conjunto de simulaciones desarrolladas en ANSYS Fluend y las predicciones de las deformaciones termo elásticas de los anillos desarrolladas en ANSYS Mechanical. La metodología fue empleada para evaluar el comportamiento de un sello de gas seco con ranuras en espiral logarítmico de 15° y cuyos resultados fueron comparados con resultados experimentales desarrollados en un banco de pruebas experimentales de ETU i+D. El campo térmico en el anillo estacionario proveniente del estudio numérico muestra una buena correlación los datos obtenidos de las pruebas experimentales. De la misma forma, la deformación del anillo estacionario medida en las pruebas experimentales avala con una buena aproximación los resultados predichos en la simulación acoplada fluido-estructura. Mediante este trabajo permite concluir que la deflexión de los anillos del sello es del mismo orden que el espesor de película formado entre el anillo estacionario y el anillo giratorio. La deflexión del anillo estacionario es en mayor parte inducida por la carga temperatura y en menor proporción por las cargas mecánicas.
Autor: Alfredo Chávez Luna
Procedencia: CIATEQ

Si ya tienes cuenta en MESCALEA, solo entra a la Plataforma de Capacitación Mescalea (https://www.mescalea.com), en caso contrario solo da click en el titulo de cualquiera de las ponencias y registrate


Ver mas...
 
Próximas fechas de capacitación
 
02 May

 

Mejora el desarrollo de tus productos con ANSYS para Pymes

Mejora el desarrollo de tus productos con ANSYS para Pymes

Webinar Streaming

Regístrate a esta fecha | Solicita más información

Desde el Blog