Estudi experimental d'una reixa de Central Hidràulica
Tutor / Supervisor
Student
Mas Sala, Raimon
Document type
Master thesis (pre-Bologna period)
Date
2012
rights
Open Access
Publisher
Universitat Politècnica de Catalunya
UPCommons
Abstract
L'estudi d'una reixa de central hidràulica s'ha enfocat en una aplicació concreta de l'anàlisi
vibracional. L'anàlisi vibracional de tota estructura és important per tal de determinar la
resposta dinàmica davant excitacions externes, i evitar així situacions de ressonància que
poden escurçar substancialment la vida útil de la reixa degut per la fatiga. Hi ha dos
maneres de fer l'estudi comentat, per una banda tenim l'estudi mitjançant simulació i per
l'altra existeix l'anàlisi experimental. En aquest cas s'ha escollit la vessant experimental per
tal de donar solucions al tipus de incidències esmentades.
La necessitat de tractament de dades experimentals ha provocat que s'hagi desenvolupat
un programa matemàtic amb MATLAB versió 7.10.0. Aquesta aplicació s'ha utilitzat per
poder realitzar de manera automatitzada tota la part matemàtica que l'anàlisi de
freqüències pròpies porta implícita al darrera.
En aquest projecte es realitza l'anàlisi vibracional d'una reixa de central hidroelèctrica amb
problemes de fissures per fatiga. Per tant, es realitzen les proves experimentals suficients
per detectar les freqüències pròpies i problemàtiques de la reixa en mal estat. Finalment es
compara amb un altre anàlisi experimental que la correcció feta a la reixa, millora el
comportament d'aquesta davant de les fonts excitadores que pugui tenir.
A part de l'estudi de la reixa en aire per determinar les freqüències pròpies, també s'ha pres
mesures menys amb menys sensors (per la disponibilitat d'elements de captació
específics), de la reixa dins de l'aigua. L'objectiu és detectar les primeres freqüències
pròpies i fer un anàlisis dels transitoris.
La reixa d'estudi està ubicada dins d'una canonada que evoca a la turbina, subjecta per
unes rodes a l'estructura cilíndrica. La reixa esta constituïda per una sèrie de platines,
barres fines verticals, i per tallamars, panells horitzontals de major rigidesa. Després
d'analitzar les freqüències pròpies de la reixa malmesa es constata el risc de coincidència
entre aquestes i les freqüències excitadores realitzada per despreniments de vòrtex
alternatius generats quan és travessada per l'aigua a velocitats elevades. Es comprova que
els modes de vibració que presenten estan en el mateix pla que el despreniment.
Es presenta un paquet de mesures per tal de augmentar les freqüències pròpies de
l'estructura i així evitar una possible ressonància amb les freqüències excitadores. En
problemàtiques com les esmentades, la solució més destacada passa per fer l'estructura
més rígida. Finalment el segon estudi demostra que la reixa té les freqüències pròpies en
rangs més elevats i que l'esmorteïment d'aquestes freqüències és molt més gran.
