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Open Access item Desarrollo de generadores macrosónicos para aplicaciones industriales en medios gaseosos. Rediseño numérico del elemento radiante por problemas de fatiga

Authors:Vázquez, F.
Rodríguez Corral, Germán
Gallego Juárez, Juan Antonio
Acosta Aparicio, Víctor Manuel
Campos-Pozuelo, Cleofé
Riera, Enrique
Andrés Gallego, Eduardo
Issue Date:Oct-2000
Publisher:Sociedad Española de Acústica
Citation:XXXI Congreso Nacional de Acústica – TecniAcústica 2000. Ultrasonidos ; ULT-25
Abstract:[ES] Se ha desarrollado un generador macrosónico, tipo placa vibrante, compuesto de un vibrador piezoeléctrico que excita a una placa rectangular con perfil escalonado en sus dos caras y de dimensiones de 1,6 m de largo por 0,7 m de ancho. La placa biescalonada que vibra a flexión con catorce líneas nodales paralelas al ancho constituye el radiador acústico [Ref. 1]. Este radiador, que representa el elemento más crítico del generador macrosónico, se construye en aleación de titanio (TI6Al4V) con el fin de soportar las fuertes tensiones mecánicas derivadas de las altas amplitudes de vibración, necesarias para obtener altas intensidades acústicas (mayores de 150 dB). El radiador se diseñó inicialmente para una capacidad de potencia de 2000W con un amplio margen de seguridad para evitar deterioro por problemas de fatiga sónica (frecuencia de trabajo: 7kHz). Sin embargo, al realizar las pruebas experimentales bajo condiciones industriales (tratamiento de gases a 250ºC provenientes de una central térmica de fueloil), se apreciaron irregularidades que concluyeron con la producción de una falla de fatiga en el material. Para afrontar este problema se ha estudiado por elementos finitos la distribución de tensiones en la zona deteriorada con el fin de efectuar un nuevo diseño del radiador. Paralelamente, se considera el efecto que pudiera tener la temperatura de trabajo sobre la fatiga de los materiales empleados. En este trabajo se analizan estos problemas ligados a las aplicaciones industriales y se presenta un avance de las soluciones a implementar en los generadores macrosónicos para poder utilizarlos de forma continua y segura bajo condiciones reales adversas.
[EN]This work deals with the functioning problems of a macrosonic stepped-plate transducer during its application in a power plant for particle precipitation and the way of redesigning it in order to work under hard conditions. The transducer was studied by using the finite element method which permits to simulate the stresses concentration on the radiating plate. We present the new design and new solutions to distribute adequately the stresses and to make the macrosonic transducer capable to work under hard industrial conditions.
Description:5 pp.-- PACS nr.: 43.25.Cb.-- Comunicación presentada en los siguientes congresos: II Congreso Iberoamericano de Acústica. XXXI Congreso Nacional de Acústica – TecniAcústica 2000. II Jornadas Iberoamericanas de Ultrasonidos. II Congreso Ibérico de Acústica. EAA Symposium on Architectural Acoustics (Madrid, 16-20 Octubre 2000). Publicado también en número especial de la Revista de Acústica, Vol. XXXI, año 2000.
URI:http://hdl.handle.net/10261/7142
ISBN:84-87985-03-3
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