Experimentación de fenómenos de sloshing para validar una función de transferencia
El desplazamiento de tanques que almacenan líquidos excita ondas en el fluido almacenado generando un patrón de olas capaz de producir fuerzas sobre las paredes del mismo tanque. Este fenómeno conocido como sloshing es una de las principales perturbaciones a tener en cuenta en el diseño de sistemas...
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2018
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Ingeniería mecánica Hidráulica Desplazamiento de tanques Mallofré, Juan Lavirgen, Juan Experimentación de fenómenos de sloshing para validar una función de transferencia |
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El desplazamiento de tanques que almacenan líquidos excita ondas en el fluido almacenado generando un patrón de olas capaz de producir fuerzas sobre las paredes del mismo tanque. Este fenómeno conocido como sloshing es una de las principales perturbaciones a tener en cuenta en el diseño de sistemas de control y estudios de estabilidad de vehículos terrestres, marinos y aéreos.
El presente trabajo tiene como objetivo presentar la línea de investigación en la cual se busca comparar resultados experimentales de sloshing en tanques cilíndricos y esféricos con las funciones obtenidas a partir de modelos análogos de tipo péndulo y de flujos potenciales. A partir de estos modelos, de carácter lineal, el primer y el segundo modo se aproximan con un grado aceptable de exactitud a los valores esperados. Los resultados obtenidos servirán para ajustar los parámetros de las funciones de transferencia que se utilizan en simuladores de vuelo de lanzadores espaciales y generar las herramientas para estudios avanzados sobre el fenómeno.
El lector encontrará inicialmente una referencia al desarrollo presentado por Dodge [Dodge, 2000] para definir las funciones potenciales que explican el fenómeno de sloshing en tanques de dicha geometría. Las mismas sirven como primera aproximación para definir el campo de velocidades del líquido almacenado y las funciones de frecuencia en un dominio discreto. Luego, se utilizan los potenciales para dar forma a una función de transferencias entre la fuerza inercial y el desplazamiento lateral del tanque.
Posteriormente, se hace referencia a las analogías con modelos mecánicos utilizados para representar el fenómeno mediante un sistema lineal que tenga las mismas características dinámicas.
En la segunda sección se introducen las tareas experimentales llevadas a cabo con el fin de validar los modelos.
En la última sección se presentan las conclusiones obtenidas a partir de los ensayos realizados y los trabajos a futuro que se pretenden realizar en esta línea de investigación, como así también los resultados que se esperan de ellos |
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