Comportamiento de la Película de Aire en un Cojinete de Láminas Flexibles

Abstract

Este trabajo muestra la aplicación de un algoritmo desarrollado para obtener el comportamiento de la película de aire en un cojinete láminas flexibles bajo la variación de la frecuencia de giro, con el objetivo de comprender el comportamiento de la película de aire de un cojinete de láminas flexibles, que se considera fundamental para calcular sus coeficientes dinámicos y realizar un análisis rotodinámico apropiado. Se aplican métodos numéricos a la ecuación de Reynolds para gas ideal isotrópico de película de aire del cojinete. El Método del Diferencias Finitas (MDF) es utilizado para resolver la ecuación de Reynolds para un fluido compresible, acoplada con la adaptabilidad de la lámina, la cual se deforma y cede bajo la acción de la presión; debido a la no linealidad de la ecuación, el cálculo del perfil de presión es obtenido en un proceso de iteraciones sucesivas y el perfil de presión es integrado sobre la superficie del eje por el Método Simpson para calcular las fuerzas hidrodinámicas. La película de aire es perturbada para así obtener los coeficientes dinámicos y la frecuencia de excitación del eje es independiente de la velocidad de giro, permitiendo así excitaciones asíncronas. Los resultados muestran la dependencia del comportamiento en función de la frecuencia, a pesar del pequeño valor del número de compresibilidad. El algoritmo presentado fue desarrollado para ser aplicado a cojinetes de geometría variable, lo que lo convierte en una herramienta de gran utilidad para estimar los coeficientes en este tipo de elementos.