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Absorbedor mecánico de vibraciones. Análisis paramétrico de un modelo lineal discreto
(2006-08) Cova, Walter J.D.; Farchetto, Sergio J.; Carrara, Sergio D.; Chans, Darío A.; Jazni, Jorge E.
Para un absorbedor mecánico tipo Frahm destinado a la atenuación de vibraciones inducidas en el portaherramientas en aplicaciones de mecanizado de metales –vibraciones que afectan tanto al acabado superficial como a la vida útil de la herramienta de corte– se realiza un análisis de la influencia de los parámetros que intervienen en su modelado, extrayéndose conclusiones relativas al diseño, tanto del portaherramientas como del dispositivo absorbedor, a fin de asegurar un funcionamiento adecuado del conjunto.
Accionamiento cruzado de una tobera,consideraciones cinemáticas y ley de control
(2007) Cova, Walter J.D.; Jazni, Jorge E.; Naguil, Jorge; Pedroni, Juan Pablo; Modesti, Mario
Se analizan las restricciones cinemáticas impuestas por la utilización de dos actuadores montados ortogonalmente entre sí para la orientación del eje de una tobera (sistema de control de empuje de un vehículo de lanzamiento), empleando pivotamientos asimilables a una cruceta. Se discute la realización de las funciones de cinemática directa e inversa mediante diferentes aproximaciones a las formulaciones analíticas, con el objeto de reducir los requerimientos sobre el procesador digital de comandos. Se estudian las condiciones de ortodromicidad aplicables a la trayectoria del eje de la tobera y se genera la correspondiente ley de control para el movimiento combinado de los actuadores, sometida a las especificaciones de comportamiento dinámico impuestas por los requerimientos de diseño. Se validan los resultados obtenidos mediante simulaciones en condiciones de funcionamiento no lineal y lineal (respectivamente para grandes y pequeñas señales), que incluyen el cálculo del índice de comportamiento, definido en función del desvío de la trayectoria real del eje de la tobera respecto de la ortodrómica optimal.
Algoritmos de control de actitud basados en detección de horizonte utilizando hardware comercial
(Universidad Tecnológica Nacional.Facultad Regional Córdoba; Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional La Rioja., 2017-09-04) Hintz, Luis G.; Pedroni, Juán P.; Cova, Walter J.D.
En el presente trabajo se expone la implementación de algoritmos de control de actitud para una carga útil suborbital utilizando hardware comercial para determinar la orientación angular del vehículo mediante la detección del horizonte terrestre, y el desarrollo de un entorno de simulación SIL (software-in-the-loop) para la validación de los algoritmos en tiempo real. Se presenta el modelado físico-matematico, junto con la metodología y tecnología para la realización de un lazo de control usando una cámara digital. Se discuten los resultados obtenidos y se esquematizan futuros desarrollos. Proyecto de Investigación y Desarrollo Interfacultades financiado por la Universidad Tecnológica Nacional, código AMIFNLR0003995: Desarrollo de Sensor de Horizonte Basado en Cámara Digital.
Análisis y medición del contenido armónico en señales eléctricas mediante filtros de capacidades conmutadas
(Universidad Nacional de ls Patagonia Austral, 2007-10-18) Pereyra, Esteban Nicolás; Cova, Walter J.D.; Pereyra, Esteban Nicolás; Cova, Walter J.D.
Se presenta un método para la medi-ción del contenido armónico presente en líneas de alimentación de potencia. El método se basa en el empleo de filtros de sintonía variable implementados con circuitos analógicos de capacidades conmutadas comandados por un microcontrolador, que a su vez realiza el procesamiento de los resultados. La eco-nomía de la realización, junto con la facilidad de calibración y la buena exactitud del sistema de me-dida que se propone, compensan las desventajas que pueden derivarse de su implementación semianalógi-ca.
Consideraciones Dinámicas sobre el control de una tobera pivotante
(2007) Naguil, Jorge; Pedroni, Juan Pablo; Cova, Walter J.D.; Jazni, Jorge; Modesti, Mario
Se analizan las cargas dinámicas impuestas por el conjunto constituido por la tobera y los dos actuadores electromecánicos montados a 90° para la orientación del eje de empuje de un vehículo lanzador. Se estudia la influencia de los componentes del conjunto y las simplificaciones aplicables, se discute la utilización de las expresiones de Euler y Kane para obtener el modelo dinámico del sistema, se presenta un esquema de control y se genera la correspondiente ley de control para el movimiento combinado de los actuadores, sometida a las especificaciones de comportamiento dinámico y restricciones cinemáticas. Se validan los resultados obtenidos mediante simulaciones en condiciones de funcionamiento lineal y no lineal, se evalúa la performance del controlador utilizando un índice de optimización.
Consideraciones para el desarrollo de un molinete hidrográfico de precisión de bajo costo
(2012) González, Gustavo J.; Cova, Walter J.D.; Jazni, Jorge E.; Salomone, Javier; Farchetto, Sergio J.; Omedo, Sergio D.; Carrara, Sergio D.; Gutiérrez, Francisco G.; Weber, Juan F.
Este trabajo contempla como objetivo presentar los conceptos utilizados para el desarrollo de un molinete hidrográfico (o correntímetro) de precisión de bajo costo con indicación digital, atendiendo las necesidades planteadas por el Laboratorio de Hidráulica de la Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Córdoba. De acuerdo al estudio de antecedentes realizado de los diferentes esquemas utilizados [1] y a la tecnología disponible, se decidió encarar una investigación de tipo aplicada consistente en el desarrollo de un instrumento mecánico-electrónico para atender a las especificaciones requeridas, especialmente en lo que refiere a aspectos técnicos de minimización de cuplas de rozamiento y a costos. Se formula un modelo físico-matemático [2], con el que se dedujeron las relaciones constructivas y operativas que constituyeron hipótesis de funcionamiento que fueron contrastadas una vez construido el modelo de laboratorio del instrumento. El dispositivo consiste de un molinete de dos palas planas opuestas y caladas según un ángulo determinado con respecto al eje de rotación y fijas a un cuerpo fusiforme. El conjunto, completamente metálico, se estabiliza vía dos bujes de acero inoxidable que absorben cargas radiales y un cojinete del tipo pivote - rubí que soporta las cargas axiales. Las cargas radiales se minimizan al estar el conjunto diseñado de manera de conseguir un equilibrio colineal del empuje arquimediano. El sistema de adquisición electrónico de mediciones está formado por un dispositivo portátil, con una memoria no volátil donde se almacenan los datos de las mediciones realizadas; permitiendo el mismo mediante un enlace RS232, descargar la información en una PC. Finalmente se presentan y analizan los resultados de la calibración donde se corrobora que el molinete cubre adecuadamente las necesidades de trabajo planteadas. mostrando un desempeño de calidad, contemplando alcanzar una transferencia de los conocimientos al medio industrial.
Consideraciones preliminares para un análisis de deserción y rezago en la carrera de Ingeniería Electrónica (UTN-FRLR)
(2018-04-01) Alanis, María Eugenia; Cova, Walter J.D.
En este artículo se presenta un análisis basado en las historias académicas de los egresados de la carrera de Ingeniería Electrónica en la Facultad Regional La Rioja de la Universidad Tecnológica Nacional (UTN-FRLR), destinado a identificar factores objetivos que inciden en la duración real de los estudios. El procesamiento estadístico permite obtener índices concretos de reprobación por materia, con su inmediata secuela de rezago académico. Esta información, combinada con encuestas y seguimiento de cohortes que se encuentran en etapa de realización, permitirá no solamente determinar el rezago sino también el desgranamiento de cohortes y la deserción de los estudiantes. El presente artículo describe una etapa preliminar caracterizada por un enfoque ex–post, en el proceso de concebir, diseñar e implementar medidas institucionales, académicas y pedagógicas que promuevan la mejora del índice de terminalidad de la carrera en nuestra institución universitaria.
Control PID - Un enfoque descriptivo
(2005) Cova, Walter J.D.
Transcurridos más de 65 años desde su patentamiento los controladores de acción proporcional + integradora + derivativa continúan manteniendo plena vigencia en la automatización industrial. La página Internet perteneciente a la International Federation of Automatic Control (IFAC) www.ifac-control.org en la sección correspondiente a Professional Briefs (destinada a los profesionales del Control Automático en los ámbitos industrial y académico), exhibe dos publicaciones (sobre un total de cinco) en las que el control PID juega un papel protagónico refs. [1] y [2]. Para completar el muestrario, citaremos el paper de Åström y Hägglund: Revisiting the Ziegler- Nichols step response method for PID control, aparecido en el Journal of Process Control de enero de 2004 [3]. Por su parte el relevamiento efectuado por Desbourough y Miller [4] en 2002 sobre más de 11.000 controladores en refinerías, industrias químicas y papeleras, arrojó como resultado que el 97% de dichos controladores poseían estructura PID, reafirmándose así su difusión y vigencia [5] pese a todos los avances teóricos y tecnológicos. Los controladores integrados en dispositivos [6] e instrumentos [7] constituyen un área de creciente penetración del control PID en la industria. Estas notas de difusión, constituyen una breve incursión sobre los conceptos relacionados con el diseño y ajuste de controladores PID, tanto para sistemas continuos como discretos, a fin de contar con una visión abarcativa de los diferentes aspectos de esta área de la Automatización y Control. Por lo que atañe a los contenidos específicos, en primer lugar se pasa reseña a las características básicas PID y se discuten los problemas asociados con el diseño robusto del sistema a lazo cerrado. Los problemas específicos del windup y las reglas prácticas para el ajuste de parámetros (tuning) son considerados junto con sus correspondientes soluciones. Capítulo aparte merece la implementación del controlador en computadora digital, donde se discuten los problemas de muestreo y aliasing, discretización de la ley de control y aspectos operativos prácticos que condicionan el funcionamiento del controlador. Las notas se cierran con algunos conceptos sobre la automatización del ajuste de parámetros (autotuning) empleada en dispositivos modernos.
Control PID - un enfoque descriptivo
(2005) Cova, Walter J.D.
Transcurridos más de 65 años desde su patentamiento los controladores de acción proporcional + integradora + derivativa continúan manteniendo plena vigencia en la automatización industrial. La página Internet perteneciente a la International Federation of Automatic Control (IFAC) www.ifac-control.org en la sección correspondiente a Professional Briefs (destinada a los profesionales del Control Automático en los ámbitos industrial y académico), exhibe dos publicaciones (sobre un total de cinco) en las que el control PID juega un papel protagónico refs. [1] y [2]. Para completar el muestrario, citaremos el paper de Åström y Hägglund: Revisiting the Ziegler- Nichols step response method for PID control, aparecido en el Journal of Process Control de enero de 2004 [3]. Por su parte el relevamiento efectuado por Desbourough y Miller [4] en 2002 sobre más de 11.000 controladores en refinerías, industrias químicas y papeleras, arrojó como resultado que el 97% de dichos controladores poseían estructura PID, reafirmándose así su difusión y vigencia [5] pese a todos los avances teóricos y tecnológicos. Los controladores integrados en dispositivos [6] e instrumentos [7] constituyen un área de creciente penetración del control PID en la industria. Estas notas de difusión, constituyen una breve incursión sobre los conceptos relacionados con el diseño y ajuste de controladores PID, tanto para sistemas continuos como discretos, a fin de contar con una visión abarcativa de los diferentes aspectos de esta área de la Automatización y Control. Por lo que atañe a los contenidos específicos, en primer lugar se pasa reseña a las características básicas PID y se discuten los problemas asociados con el diseño robusto del sistema a lazo cerrado. Los problemas específicos del windup y las reglas prácticas para el ajuste de parámetros (tuning) son considerados junto con sus correspondientes soluciones. Capítulo aparte merece la implementación del controlador en computadora digital, donde se discuten los problemas de muestreo y aliasing, discretización de la ley de control y aspectos operativos prácticos que condicionan el funcionamiento del controlador. Las notas se cierran con algunos conceptos sobre la automatización del ajuste de parámetros (autotuning) empleada en dispositivos modernos.
Definición conceptual de un correntímetro de precisión de bajo costo para estudios hidrográficos
(2010) González, Gustavo J.; Cova, Walter J.D.; Jazni, Jorge E.; Olmedo, Sergio D.; Farchetto, Sergio J.; Carrara, Sergio D.; Weber, Juan F.; Salomone, Javier E.
El presente trabajo expone los criterios adoptados para definir conceptualmente un correntímetro de precisión con indicación digital, atendiendo las necesidades planteadas por el Laboratorio de Hidráulica de la Universidad Tecnológica Nacional, Facultad Regional Córdoba. De acuerdo al estudio de antecedentes realizado y a la tecnología disponible, se propone construir un instrumento mecánico-electrónico para atender a los requerimientos estipulados, especialmente en lo que a costos y a minimización de cuplas de rozamiento se refiere. Además, se formula un modelo físico-matemático, del que se deducen relaciones constructivas y operativas que constituyen hipótesis que habrán de ser verificadas una vez construido un futuro modelo de laboratorio.
Desarrollo de un caudalímetro para propelentes líquidos de vehículos espaciales
(2012) Jazni, Jorge E.; Cova, Walter J.D.; Salomone, Javier; González, Gustavo J.
Se presenta el desarrollo de un caudalímetro a turbina para medición de caudales de propelentes de vehículos espaciales a combustible líquido, realizado por requerimiento de las autoridades nacionales de desarrollo espacial. Los caudalímetros a turbina axiales logran su mejor desempeño en la medición de flujo de fluidos con bajas viscosidades cinemáticas, siendo en general lineales para regímenes subsónicos y flujos turbulentos. Bajo estas condiciones la estabilidad mecánica de este tipo de dispositivos ofrece una excelente performance en la repetibilidad. El diseño básicamente incorpora un rotor con álabes suspendido axialmente en la dirección del flujo en el interior del ducto conductor de fluido. La velocidad angular de la turbina es proporcional al caudal y medida por un sensor. Del análisis de requerimientos se establece como alcance del trabajo el diseño de un caudalímetro a turbina para medir hasta 10litro/s para propelentes MMH y NTO, y pérdida de carga máxima de 1bar a máximo caudal. La metodología aplicada sigue los clásicos lineamientos de la ingeniería de desarrollo: análisis de requerimientos, estudios de factibilidad, diseños preliminar y definitivo, cálculos, simulación, construcción de partes, integración, ensayos y evaluación. Partiendo de las leyes de conservación de masa y variación de cantidad de movimiento se deduce la formulación de cuplas activas y parásitas que se ejercen sobre el rotor, estando estas últimas representadas por la resistencia de deslizamiento del fluido en la superficie de las palas, drag producido por el cubo con el fluido y momentos originados por el sensor electromagnético y fricción de rodamientos, las que, junto con las propiedades del fluido circulante, influyen en la determinación del factor K (pulsos/litro) del instrumento para los fluidos considerados. El caudalímetro fue construido y ensayado exitosamente, presentándose los resultados obtenidos.
Diseño preliminar de un regulador de presión para etapa superior de un vehículo lanzador
(Universidad Tecnológica Nacional.Facultad Regional Córdoba. Grupo de Investigación y desarrollo en Mecánica Aplicada;Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional La Rioja, 2013-05-17) Salomone, Javier E.; Cova, Walter J.D.; Jazni, Jorge E.; Sanna, Alexis D.; Nieto Cano, María C.
El presente trabajo presenta el diseño preliminar de una válvula reguladora de aplicación en vehículos lanzadores y surge como una respuesta ante necesidades detectadas en el desarrollo espacial nacional, integrándose en la línea de acciones emprendidas por diversos entes del quehacer público y privado vinculados a al ámbito aeroespacial. Los reguladores mecánicos de presión de gas son dispositivos ampliamente difundidos y aplicados, especialmente en redes de suministro de combustible (gas natural) y en sistemas de distribución de aire comprimido y gases hospitalarios. Una importante aplicación en el área espacial, es la utilización de un gas comprimido inerte para la presurización de propelentes líquidos en vehículos lanzadores de satélites, como una alternativa de la presurización activa por medio de turbobombas. Partiendo entonces de un volumen de gas contenido en un tanque a alta presión se logra –a través de un regulador (o una cascada de reguladores)– controlar la presión de líquidos en los tanques de combustible y oxidante, para garantizar de tal manera un flujo regular de los propelentes a lo largo de sus correspondientes ductos de alimentación hasta la cámara de combustión del motor. Durante el desarrollo se realiza un análisis de requerimientos, se dimensiona la válvula principal y los elementos de control, se simula numéricamente el comportamiento dinámico del regulador, se efectua un análisis de la variación de la temperatura durante el funcionamiento y por último detalles del diseño preliminar del regulador.
Diseño preliminar de un regulador de presión para uso aeroespacial
(Universidad tecnológica Nacional.Facultad Regional Buenos Aires, 2012) Salomone, Javier E.; Cova, Walter J.D.; Jazni, Jorge E.; González, Gustavo J.; Sanna, Alexis D.; Villarreal, Pablo; Manavella, Luciano
El presente trabajo presenta el diseño preliminar de una válvula reguladora de presión para aplicaciones en vehículos lanzadores que surge como una respuesta ante necesidades detectadas en el desarrollo espacial nacional y se integra en la línea de acciones emprendidas por diversos entes del quehacer público y privado vinculados a al ámbito aeroespacial. Los reguladores mecánicos de presión de gas son dispositivos ampliamente difundidos y aplicados, especialmente en redes de suministro de combustible (gas natural) y en sistemas de distribución de aire comprimido y gases hospitalarios. Una importante aplicación en el área espacial, es la utilización de un gas comprimido inerte para la presurización de propelentes líquidos en vehículos lanzadores de satélites, como una alternativa de la presurización activa por medio de turbobombas. Partiendo entonces de un volumen de gas contenido en un tanque a alta presión se logra –a través de un regulador (o una cascada de reguladores)– controlar la presión de líquidos en los tanques de combustible y oxidante, para garantizar de tal manera un flujo regular de los propelentes a lo largo de su correspondientes ductos de alimentación hasta la cámara de combustión del motor. Durante el desarrollo del diseño preliminar se realizó un análisis de requerimientos, se dimensionaron la válvula principal y los elementros de control, se simuló numéricamente el comportamiento dinámico del regulador y se realizó un análisis de la variación de la temperatura durante el funcionamiento. Por último se presentan detalles del diseño preliminar del regulador. Palabras Claves: Sistema de propulsión, Presurización pasiva, Regulador
Diseño preliminar de un regulador de presión para uso aeroespacial
(Universidad tecnológica Nacional.Facultad Regional Buenos Aires, 2012-10) Salomone, Javier E.; Cova, Walter J.D.; Jazni, Jorge E.; González, Gustavo J.; Sanna, Alexis D.; Villarreal, Pablo; Manavella, Luciano; ; Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Buenos Aires; FoDAMI
El presente trabajo presenta el diseño preliminar de una válvula reguladora de presión para aplicaciones en vehículos lanzadores que surge como una respuesta ante necesidades detectadas en el desarrollo espacial nacional y se integra en la línea de acciones emprendidas por diversos entes del quehacer público y privado vinculados a al ámbito aeroespacial. Los reguladores mecánicos de presión de gas son dispositivos ampliamente difundidos y aplicados, especialmente en redes de suministro de combustible (gas natural) y en sistemas de distribución de aire comprimido y gases hospitalarios. Una importante aplicación en el área espacial, es la utilización de un gas comprimido inerte para la presurización de propelentes líquidos en vehículos lanzadores de satélites, como una alternativa de la presurización activa por medio de turbobombas. Partiendo entonces de un volumen de gas contenido en un tanque a alta presión se logra –a través de un regulador (o una cascada de reguladores)– controlar la presión de líquidos en los tanques de combustible y oxidante, para garantizar de tal manera un flujo regular de los propelentes a lo largo de su correspondientes ductos de alimentación hasta la cámara de combustión del motor. Durante el desarrollo del diseño preliminar se realizó un análisis de requerimientos, se dimensionaron la válvula principal y los elementros de control, se simuló numéricamente el comportamiento dinámico del regulador y se realizó un análisis de la variación de la temperatura durante el funcionamiento. Por último se presentan detalles del diseño preliminar del regulador.
Diseño y cálculo de un actuador eletromecánico lineal para accionamiento de la tobera de un vehículo lanzador
(2007) Salomone, Javier; Jazni, Jorge E.; Cova, Walter J.D.; González, Gustavo J.; Cagliolo, Carlos
Los actuadores electromecánicos de altas prestaciones, basados en los avances tecnológicos de los materiales magnéticos y la electrónica de potencia, son una posible alternativa a los actuadores electro hidráulicos para aplicaciones de control del vector empuje. La disponibilidad de imanes permanentes con elevado producto de energía ha hecho posible reducir la masa de los materiales magnéticos requeridos para los motores de corriente continua. La masa reducida del imán junto a un bajo momento de inercia del rotor permiten lograr una buena respuesta dinámica. Los motores brushless permiten conmutaciones a alta frecuencia y, consecuentemente, el empleo de elevadas velocidades del motor para proveer la velocidad de salida requerida en el actuador, dando por resultado motores pequeños y por ende un reducido tamaño del actuador. La utilización de imanes de altas prestaciones permite asimismo alcanzar elevados picos de cupla motriz. Los avances en el área de la conmutación electrónica de potencia posibilita construir controladores para potencias que antes no eran alcanzables. Es por ello que los actuadores electromecánicos utilizando motores brushless de corriente continua constituyen hoy alternativas viables para la realización de sistemas de actuadores en muchas aplicaciones. Se presenta el diseño de un actuador electromecánico lineal de alto rendimiento, caracterizado por un amplio ancho de banda de respuesta en frecuencia, alta resolución y elevada rigidez.
Dispositivo absorbedor de vibraciones. Modelo matemático y diseño mecánico del prototipo
(Centro Universitario de Desarrollo en Automación y Robótica; Argentina, 2005-10) Carrara, Sergio D.; Farchetto, Sergio J.; Cova, Walter J.D.; Jazni, Jorge E.; Chans, Darío A.
En operaciones de torneado, el retemblado es un problema frecuente que se presenta en portaherramientass esbeltos el cual afecta el resultado del mecanizado. Este fenómeno es indeseable por los efectos perjudiciales que ocasiona sobre el acabado superficial originando ruido, falta de precisión en el mecanizado, disminución en la productividad y notable reducción de la vida útil de la herramienta. Las características vibratorias más importantes en mecanizado no son producidas por fuerzas periódicas exteriores sino que son generadas por un fenómeno de autoexcitación originadas por el proceso dinámico de corte. El dispositivo, instalado en el interior de la barra portaherramientass, utiliza el principio del amortiguador de Frahm, consistiendo en una masa inercial vinculada al portaherramientass mediante una suspensión materializada por elastómeros. Esto brinda la posibilidad de variar la propiedad de rigidez de los elastómeros mediante la variación de presiones realizadas a través de un líquido, permitiendo sintonizar el valle de las respuestas en amplitudes de un sistema mecánico con dos grados de libertad con la frecuencia de excitación. La construcción de un modelo de laboratorio permitirá validar los modelos matemáticos utilizados en el desarrollo del proyecto.
Eficiencia energética: iluminación- impacto ambiental
(2015-04-01) Cova, Walter J.D.
En este artículo se expondrá un análisis de la eficiencia energética en las lámparas eléctricas –partiendo de los bulbos de filamento hasta llegar a las lámparas de LED– y su incidencia en la ecología, comentando asimismo algunos comportamientos peculiares que se han podido observar en las empresas fabricantes. Se intentará demostrar que, si bien el rendimiento lumínico de las lámparas ha ido mejorando obteniéndose una mayor cantidad de lúmenes por watt (es decir mayor cantidad de energía radiante por unidad de energía eléctrica suministrada), los problemas ecológicos asociados no han disminuido necesariamente en forma paralela, sino que las nuevas tecnologías de fabricación han traído consigo sus propias amenazas ambientales
Firing test del motor monopropelente de 1,5n para aplicaciones espaciales
(2011-05) Manavella, Luciano; Micheloud, Pablo D; Salomone, Javier E.; González, Gustavo J.; Cova, Walter J.D.
La utilización en el ámbito espacial de motores de monopropelente, habida cuenta de la criticidad implicada por el fallo, impone que éstos atraviesen exitosamente una exigente serie de ensayos de calificación y aceptación. Tales ensayos requieren del desarrollo de facilidades especiales, dada la peligrosidad inherente a la manipulación del combustible, la sensibilidad que deben poseer los sensores en especial para motores de bajo nivel de empuje, reducido consumo, altas presiones, etc. Uno de los ensayos fundamentales es el denominado Firing Test en el que se determina del nivel de empuje del motor, el tiempo de respuesta, rugosidad de empuje, temperaturas del lecho catalítico, de salida de gases, temperatura del asiento de válvula de control de flujo, etc. Se presentan los resultados obtenidos y los medios desarrollados para su medición, para el caso de motores de 1.5 N de empuje nominal.
Modelado y optimización termoestructural de un motor monopropelente para uso espacial
(2011) Salomone, Javier; Giusti, Sebastián; Manavella, Luciano; Jazni, Jorge E.; Cova, Walter J.D.
En este trabajo es analizado, desde el punto de vista de su comportamiento térmico, el diseño de un motor de hidracina de bajo empuje para aplicaciones espaciales, realizándose además la optimización termo-estructural de la interface entre la cámara de combustión y la válvula de control de flujo. Una primera instancia abarca el estudio del comportamiento térmico del motor empleando una modelización discreta basada en la analogía flujo de calor–intensidad de corriente. Si bien la modelización propuesta no alcanza la precisión que puede obtenerse aplicando elementos finitos, los resultados obtenidos brindan un excelente punto de partida para conocer la distribución de temperaturas en diferentes elementos del motor. Considerando que los avances en el campo de las técnicas de simulación numérica permiten visualizar a priori el comportamiento estructural de elementos geométricamente complejos y fuertemente comprometidos desde el punto de vista de las solicitaciones mecánicas, en la segunda parte del trabajo, se presentan los resultados obtenidos mediante técnicas de Optimización Topológica aplicadas al diseño de la interface entre la válvula de control de suministro de combustible y la cámara de combustión. Esta interface es de fundamental importancia ya que de su capacidad de disipación depende la duración de los sellos blandos de la válvula de control y por ende la vida útil del motor. Finalmente, se presentan las conclusiones alcanzadas y se realizan consideraciones acerca de futuros desarrollos.
Modelado, optimización termoestructural y ensayos funcionales de un motor monopropelente de 1.5N para uso espacial
(2011) Salomone, Javier; Giusti, Sebastián; Manavella, Luciano; Sanna, Alexis David; Micheloud, Pablo D.; González, Gustavo J.; Jazni, Jorge E.; Cova, Walter J.D.
El diseño de un motor de hidracina de bajo empuje para aplicaciones espaciales, se analiza en su comportamiento térmico, incluyéndose la op-timización termoestructural de la interface entre la cámara de combustión y la válvula de control de flu-jo; los resultados obtenidos son corroborados sobre prototipos de ingeniería sometidos a una evaluación experimental (firing-test). La primera parte barca el estudio del comporta-miento térmico del motor empleando una modeliza-ción discreta basada en la analogía flujo de calor – intensidad de corriente. Si bien tal modelización no alcanza la precisión que puede obtenerse aplicando elementos finitos, los resultados obtenidos brindan un excelente punto de partida para conocer la distri-bución de temperaturas en diferentes elementos del motor. Aplicando técnicas avanzadas de simulación numérica puede predecirse el comportamiento es-tructural de elementos geométricamente complejos y fuertemente comprometidos por solicitaciones mecá-nicas. En la segunda parte, se presentan los resulta-dos obtenidos mediante técnicas de Optimización Topológica aplicadas al diseño de la interface entre la cámara de combustión y la válvula de control de flujo. Esta interface resulta de importancia: de su capacidad de disipación depende la duración de los sellos blandos de la válvula de control y consecuen-temente la vida útil del motor. En la tercera parte, se presentan los ensayos fun-cionales de caracterización de la performance del prototipo, evaluando: nivel de empuje del motor, tiempo de respuesta, temperaturas del lecho catalíti-co, de salida de gases, del asiento de válvula de con-trol de flujo, etc. Paralelamente se describen las fa-cilidades especiales desarrolladas por la peligrosidad del combustible (hidracina), y los requerimientos de instrumentación de ensayo. Finalmente, se presentan conclusiones y se reali-zan consideraciones sobre futuros desarrollos.

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