Análisis acústico transversal de la carcasa (ATC)

Vibración/Ruido en recipientes y paredes de tuberías

Los compresores centrífugos y de tornillo generan pulsaciones a frecuencia de paso de aletas (VPF). Estas pulsaciones pueden excitar los modos acústicos transversales del gas y también pueden excitar los modos de carcasa de tuberías y recipientes de pared delgada. Cuando estos modos de carcasa y modos acústicos transversales concuerdan con la frecuencia de paso de aletas (VPF) del compresor, se producirá una grave vibración de la pared de la carcasa. Esta vibración puede producir fallas por fatiga de conexiones de diámetro pequeño cercanas y generar problemas de ruido excesivo.

Wood proporciona servicios de diseño y de campo para identificar y resolver problemas de vibración del modo de la carcasa.   

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1 Información general

Las ondas acústicas transversales viajan perpendiculares a la dirección del flujo y se irradian hacia afuera hacia la pared de la tubería (carcasa). Si la frecuencia natural del modo de la carcasa concuerda con la frecuencia acústica transversal, la pared se tornará resonante y amplificará la vibración.

Las tuberías y recipientes de paredes delgadas tienen muchos modos de vibración de carcasa. La figura de abajo ilustra una sección de la tubería con cinco (5) nodos circunferenciales y tres (3) nodos axiales. La figura también muestra una sección trasversal de la tubería, con una representación de un modo acústico de alta y baja presión. Si este modo acústico concuerda con el modo de la carcasa, existe un potencial para alta vibración. La fuerza de excitación que crea la alta vibración de la carcasa es un resultado de las pulsaciones de presión generadas por el compresor a frecuencia de paso de aletas (VPF). Si estas frecuencias se alinean – frecuencia de paso de aletas (VPF), modos de carcasa de la tubería y modos acústicos del gas – entonces el resultado es de vibraciones altas de tuberías o recipientes.

Modo acústico de alta y baja presión	Cinco nodos circunferenciales                           Tres nodos axiales

Como se ilustra en la siguiente tabla, la vibración acústica transversal de la carcasa (ATC) se produce a frecuencias de media a alta y puede generar grandes amplitudes. Evaluar y mitigar ATC para una planta existente (servicio de campo) o durante la fase de construcción (servicio de diseño) es un estudio avanzado dentro de la ​Evaluación de las vibraciones y de la integridad de las tuberías de Wood

	-TIF  (turbulencia inducida por el flujo) -VIF  (vibración inducida por el flujo) -VIA  (vibración inducida acústicamente) -ATC (análisis acústico transversal            de la carcasa)
Fuentes de excitación que se analizan en nuestra evaluación de las vibraciones de las tuberías

2 Información relacionada

• Estudio de caso sobre compresor centrífugo por: Bill Eckert, P.Eng., Ph.D., Ingeniero Principal (PDF, En inglés)

3 Servicios relacionados

• Evaluación de las vibraciones y de la integridad de las tuberías
• Análisis de vibraciones inducidas por el flujo (VIF)
• Análisis de turbulencia inducida por el flujo (TIF)
• Análisis de vibraciones inducidas acústicamente (VIA)
• Evaluación de conexiones de diámetro pequeño (CDP)
• Resolución de problemas de campo (vibración, ruido)

4 Palabras clave

• Interacción fluido-estructura
• Modos transversales
• Modos de la carcasa

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