Evaluación de vibraciones en una turbina Pelton

La energía hidráulica está ganando cada vez más relevancia en el mix eléctrico debido a la creciente demanda energética, la imperativa urgencia de reducir el impacto medioambiental que generan las fuentes energéticas convencionales, y la necesidad de herramientas que puedan actuar como reguladoras e...

ver descrição completa

Detalhes bibliográficos
Autor: Gebellí Carrasco, Marc
Formato: tesis de maestría
Fecha de publicación:2020
País:España
Recursos:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
Repositorio:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
Idioma:catalán
OAI Identifier:oai:upcommons.upc.edu:2117/330246
Acesso em linha:https://hdl.handle.net/2117/330246
Access Level:acceso abierto
Palavra-chave:Turbines
Àrees temàtiques de la UPC::Energies::Energia hidràulica
id ES_700445d9ab8fe79e233cf1b9fa0d3f7d
oai_identifier_str oai:upcommons.upc.edu:2117/330246
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
spelling Evaluación de vibraciones en una turbina PeltonGebellí Carrasco, MarcTurbinesTurbinesÀrees temàtiques de la UPC::Energies::Energia hidràulicaLa energía hidráulica está ganando cada vez más relevancia en el mix eléctrico debido a la creciente demanda energética, la imperativa urgencia de reducir el impacto medioambiental que generan las fuentes energéticas convencionales, y la necesidad de herramientas que puedan actuar como reguladoras en la red eléctrica. Sin embargo, ésta está limitada por las escasas ubicaciones geográficas que le permiten ser explotada de manera eficiente. En este contexto surge la necesidad de incrementar la eficiencia y la vida útil de las centrales hidroeléctricas y la de sus componentes. La turbina Pelton es una de las máquinas hidráulicas más populares. Está pensada para trabajar en grandes saltos de agua y con poco caudal. Los fabricantes de este tipo de máquinas se ven obligados a invertir más tiempo y recursos en optimizar su diseño debido a la complejidad de las cucharas, las fuertes cargas dinámicas a las que está sometida durante su operación, y la necesidad de mejorar su eficiencia y vida útil. Por ello, una buena comprensión de la distribución de tensiones, de las zonas más vulnerables y del comportamiento dinámico es imprescindible para poder mejorar su rendimiento. El objetivo de este trabajo es evaluar el comportamiento dinámico de un modelo de turbina Pelton de dimensiones reducidas, adaptado al estudio en laboratorio. El estudio se ha centrado en la respuesta estructural de la turbina, sin tener en cuenta las cargas externas. El comportamiento de la turbina ha sido analizado tanto por métodos numéricos como de manera experimental en laboratorio. Las simulaciones numéricas han sido realizadas aplicando el método por elementos finitos mediante el programa Ansys. Los resultados sirvieron para detectar las frecuencias naturales y comprender mejor las formas modales. El método experimental usado ha sido el método de impactos. Se ha empleado un martillo de impactos y registrado la respuesta estructural mediante acelerómetros. Las señales de fuerza y aceleración han sido procesadas mediante el programa BK Connect (Bruel & Kjaer). De esta manera ha sido posible obtener las frecuencias naturales. Con el fin de comprender mejor la respuesta estructural, se ha simplificado el problema dividiendo la turbina en sus dos componentes principales, el disco y la cuchara. Una vez evaluados de manera individual se ha analizado la turbina al completo. El estudio ha permitido detectar y clasificar las principales formas modales de la turbina. De los ensayos experimentales se han obtenido las frecuencias naturales a las que ésta puede entrar en resonancia.Universitat Politècnica de CatalunyaMiguel Espinar, CarlosGomis Bellmunt, Oriol20202020-07-0920202020-10-14master thesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccNAhttp://purl.org/coar/version/c_be7fb7dd8ff6fe43info:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/2117/330246reponame:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPCinstname:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)Cataláncatopen accesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/es/info:eu-repo/semantics/openAccessoai:upcommons.upc.edu:2117/3302462026-05-27T15:37:01Z
dc.title.none.fl_str_mv Evaluación de vibraciones en una turbina Pelton
title Evaluación de vibraciones en una turbina Pelton
spellingShingle Evaluación de vibraciones en una turbina Pelton
Gebellí Carrasco, Marc
Turbines
Turbines
Àrees temàtiques de la UPC::Energies::Energia hidràulica
title_short Evaluación de vibraciones en una turbina Pelton
title_full Evaluación de vibraciones en una turbina Pelton
title_fullStr Evaluación de vibraciones en una turbina Pelton
title_full_unstemmed Evaluación de vibraciones en una turbina Pelton
title_sort Evaluación de vibraciones en una turbina Pelton
dc.creator.none.fl_str_mv Gebellí Carrasco, Marc
author Gebellí Carrasco, Marc
author_facet Gebellí Carrasco, Marc
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Miguel Espinar, Carlos
Gomis Bellmunt, Oriol
dc.subject.none.fl_str_mv Turbines
Turbines
Àrees temàtiques de la UPC::Energies::Energia hidràulica
topic Turbines
Turbines
Àrees temàtiques de la UPC::Energies::Energia hidràulica
description La energía hidráulica está ganando cada vez más relevancia en el mix eléctrico debido a la creciente demanda energética, la imperativa urgencia de reducir el impacto medioambiental que generan las fuentes energéticas convencionales, y la necesidad de herramientas que puedan actuar como reguladoras en la red eléctrica. Sin embargo, ésta está limitada por las escasas ubicaciones geográficas que le permiten ser explotada de manera eficiente. En este contexto surge la necesidad de incrementar la eficiencia y la vida útil de las centrales hidroeléctricas y la de sus componentes. La turbina Pelton es una de las máquinas hidráulicas más populares. Está pensada para trabajar en grandes saltos de agua y con poco caudal. Los fabricantes de este tipo de máquinas se ven obligados a invertir más tiempo y recursos en optimizar su diseño debido a la complejidad de las cucharas, las fuertes cargas dinámicas a las que está sometida durante su operación, y la necesidad de mejorar su eficiencia y vida útil. Por ello, una buena comprensión de la distribución de tensiones, de las zonas más vulnerables y del comportamiento dinámico es imprescindible para poder mejorar su rendimiento. El objetivo de este trabajo es evaluar el comportamiento dinámico de un modelo de turbina Pelton de dimensiones reducidas, adaptado al estudio en laboratorio. El estudio se ha centrado en la respuesta estructural de la turbina, sin tener en cuenta las cargas externas. El comportamiento de la turbina ha sido analizado tanto por métodos numéricos como de manera experimental en laboratorio. Las simulaciones numéricas han sido realizadas aplicando el método por elementos finitos mediante el programa Ansys. Los resultados sirvieron para detectar las frecuencias naturales y comprender mejor las formas modales. El método experimental usado ha sido el método de impactos. Se ha empleado un martillo de impactos y registrado la respuesta estructural mediante acelerómetros. Las señales de fuerza y aceleración han sido procesadas mediante el programa BK Connect (Bruel & Kjaer). De esta manera ha sido posible obtener las frecuencias naturales. Con el fin de comprender mejor la respuesta estructural, se ha simplificado el problema dividiendo la turbina en sus dos componentes principales, el disco y la cuchara. Una vez evaluados de manera individual se ha analizado la turbina al completo. El estudio ha permitido detectar y clasificar las principales formas modales de la turbina. De los ensayos experimentales se han obtenido las frecuencias naturales a las que ésta puede entrar en resonancia.
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020
2020-07-09
2020
2020-10-14
dc.type.none.fl_str_mv master thesis
http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
NA
http://purl.org/coar/version/c_be7fb7dd8ff6fe43
dc.type.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
dc.identifier.none.fl_str_mv https://hdl.handle.net/2117/330246
url https://hdl.handle.net/2117/330246
dc.language.none.fl_str_mv Catalán
cat
language_invalid_str_mv Catalán
language cat
dc.rights.none.fl_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/es/
dc.rights.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/es/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universitat Politècnica de Catalunya
publisher.none.fl_str_mv Universitat Politècnica de Catalunya
dc.source.none.fl_str_mv reponame:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
instname:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
instname_str Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
reponame_str UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
collection UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869410549942452224
score 15,300719