Experimental modal analysis of an electrical submersible pump using scanning laser doppler vibrometer 3D

Autor: Danilo Alvaro da Silva
Přispěvatelé: Meirelles, Pablo Siqueira, 1956, Nicoletti, Rodrigo, Santos, José Maria Campos dos, Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia Mecânica, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
Popis: Orientador: Pablo Siqueira Meirelles Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica Resumo: Na área da produção de petróleo o bombeio centrífugo submerso (BCS) é um dos métodos de elevação artificial mais utilizados pela indústria. Nesse método uma bomba centrífuga multiestágio, além de outros equipamentos necessários que o compõem, é empregada para bombear o fluído do reservatório até a superfície para um posterior processamento. Independentemente do sistema mecânico, a determinação das suas propriedades dinâmicas ou modais torna-se imprescindível para o estudo do seu comportamento dinâmico. Essas propriedades são as frequências naturais, taxas de amortecimento e modos de vibrar do sistema. É por meio da técnica da análise modal experimental que as propriedades modais citadas são estimadas e um modelo modal do sistema pode ser obtido. Este trabalho expõe a aplicação de um vibrômetro a laser Doppler de varredura 3D na análise modal experimental de uma bomba centrífuga submersível de nove estágios, fora de operação, determinando-se assim suas propriedades dinâmicas. Apresenta-se resultados satisfatórios com o uso do vibrômetro. Adicionalmente, propõe-se avaliar indiretamente e de forma analítica a rigidez associada ao conteúdo interno da bomba com base nos dados modais identificados Abstract: In the field of petroleum production, the electrical submersible pumping (ESP) is one of the most used artificial elevation methods in the industry. In this method a multistage submersible centrifugal pump, in addition to other necessary equipment that makes up the method, is used to pump the fluid from the reservoir up to surface for further processing. Regardless of the mechanical system the determination of its dynamic or modal properties becomes essential for the study of its dynamic behavior. These properties are the natural frequencies, damping rates, and vibrate modes of the system. It is through the technique of experimental modal analysis that the modal properties cited are estimated and a modal model of the system is obtained. This work presents the application of a 3D scanning laser Doppler vibrometer in the experimental modal analysis of a nine-stage submersible centrifugal pump, out of operation, thus determining its dynamic properties. Good results achieved with the use of vibrometer are presented. Satisfactory results are shown with the use of vibrometer. Additionally, it is proposed to evaluate indirectly and analytically the stiffness associated with the internal content of the pump based on the modal data identified Mestrado Mecânica de Sólidos e Projeto Mecânico Mestre em Engenharia Mecânica Funcamp 2014/00335-5
Databáze: OpenAIRE
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