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Instrumental system to estimate the turbuce ratio of the air flow in a rigid grid, based on its reduced dynamic order transfer functions matrix

2020; Instituto Salvatierra; Volume: 3; Issue: 2 Linguagem: Espanhol

2594-1925

Ana Marell Arteaga Martínez, Eloy Edmundo Rodríguez Vázquez, Maria Elizabeth Rodríguez Ibarra, Helen Janeth Zuñiga Osorio, Luis Álvaro Montoya Santiyanes,

Turbomachinery Performance and Optimization

espanolEn palabras de los expertos en tecnologia de enfriamiento, existe al menos una brecha de 20 anos entre la tecnologia actual basada en la compresion de vapor para refrigeracion, enfriamiento y HVAC, y lo que hemos definido como tecnologias alternativas. Tambien hay una gran cantidad de esfuerzo cientifico para dotar a esta tecnologia de compresion de vapor con mas grados de libertad para implementar algoritmos de optimizacion de energia mas precisos. De esta manera, como primer paso para obtener algoritmos de control mas robustos en intercambiadores de calor de unidades de condensadores y evaporadores, los autores han desarrollado algunos sistemas de instrumentacion para analizar el comportamiento del aire que fluye a traves de las cuchillas rigidas de este tipo de dispositivos. Sin embargo, este esfuerzo anterior se informo anteriormente como un modelo modal vibracional completo para la grilla rigida en cuestion; Debido a sus 16 grados de libertad espacial y su 16 ° orden dinamico, su redisolucion de modelo en linea mientras la unidad de intercambiador de calor esta funcionando es casi imposible con una computadora normal. Por lo tanto, para obtener un algoritmo con menos consumo de recursos computacionales y con la misma precision que el modelo modal completo, los autores han informado en este documento, la implementacion de un modelo de matriz de funcion de transferencia de orden dinamico reducido. Reduccion que, como se describe, se basa en el promedio de los polos y la seleccion de ceros, a partir de los graficos experimentales establecidos de la magnitud espectral de frecuencia de un conjunto de pruebas de impacto (prueba modal experimental) realizadas en LaNITeF-CIDESI. La prediccion numerica de la matriz de la funcion de transferencia del modelo dinamico de orden reducido se ha validado con el espectro experimental. Segun la hipotesis, que debido al angulo incidente, la vibracion espectral de resonancia es excitada por el flujo de aire laminar, mientras que la turbulencia del flujo de aire no excita la espectral vibracional de resonancia, la relacion de turbulencia del flujo de aire incidente se ha analizado desde un prueba de tunel de viento. Como conclusion principal, los autores han desarrollado y validado un nuevo sistema de instrumentacion para analizar la relacion de turbulencia del flujo de aire incidente en una red rigida, que puede ser parte de una unidad de condensador o evaporador de un sistema de enfriamiento convencional, mediante la implementacion de la transferencia correspondiente. modelo matricial de funciones con orden dinamico reducido. EnglishIn words of the cooling technology experts, there is at least a 20-year gap between the nowadays vapor compression based technology for refrigeration, cooling and HVAC, and what we have defined as alternatives technologies. There is also a big amount of scientific effort to endow this vapor compression technology with more degrees of freedom to implement more accurate energy optimization algorithms. In this way, as a first step to get more robust control algorithms in heat interchangers of condenser and evaporators units, authors have developed some instrumentation systems to analyze the behavior of the air flowing through the rigid blades of this kind of devices. This previous effort has been before reported as a complete vibrational modal model for the concerned rigid grid, however; due to its 16 spatially degrees of freedom and its 16th dynamic order, its model re-solution on line while the heat interchanger unit is working is almost impossible with a normal computer. Therefore, to get an algorithm with less computational resource consumption and with the same accuracy than the complete modal model, authors have reported in this document, the implementation of a reduced dynamical order transfer function matrix model. Reduction that as well as it is described is based on the poles averaging and zeros selection, from the set experimental graphs of the frequency spectral magnitude from a set of impact tests (experimental modal testing) performed at LaNITeF-CIDESI. Numerical prediction of the transfer function matrix from the dynamic reduced order model have been validated with the experimental spectral. Based on the hypothesis, that due to the incident angle, the resonance spectral vibration is excited by the laminar air flow, while the air flow turbulence does not excite the resonance vibrational spectral, the turbulence ration from the incident air flow has been analyzed from a wind tunnel test. As the main conclusion, authors have developed and validated a new instrumentation system to analyze the turbulence ratio of the air flow incident in a rigid grid, which can be part of a condenser or evaporator unit from a conventional cooling system, by implementing the concerned transfer functions matrix model with reduced dynamic order.