MX2012014734A

MX2012014734A - Sistema y metodo de sintonizacion/calibracion de familias de etapa de turbo-maquinaria.

Info

Publication number: MX2012014734A
Application number: MX2012014734A
Authority: MX
Inventors: Omar Mohamed El Shamy
Original assignee: Nuovo Pignone Spa
Priority date: 2010-06-22
Filing date: 2010-06-22
Publication date: 2013-02-11
Also published as: EP2585956A1; CA2802578A1; JP2013536342A; AU2010355846A1; US20130282307A1; WO2011160685A1; RU2012152276A; KR20130098179A; CN102947830A; BR112012031571A2; RU2559718C2; JP5802268B2

Abstract

Se describen un sistema y método para determinar automáticamente un grupo final de parámetros de sintonización/calibración para diseñar una nueva turbo-maquinaria. El método incluye ingresar un grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración; calcular cantidades de familia de turbo- maquinaria basándose en el grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración; comparar las cantidades calculadas de familia de turbo-maquinaria con cantidades medidas y calcular un primer error entre las cantidades calculadas de familia y las cantidades medidas; calcular un segundo error entre el grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración y valores predeterminados de las variables de turbo-máquina; formar una función objetivo modificada que incluye tanto los primeros como segundos errores; durante un procedimiento iterativo, variar el grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración de tal forma que el grupo final de parámetros de sintonización/calibración se encuentra; y almacenar en una base de datos el grupo final de parámetros de sintonización/calibración para la familia.

Description

SISTEMA Y METODO DE SINTONIZACION/CALIBRACION DE FAMILIAS DE ETAPA DE TURBO-MAQUINARIA ANTECEDENTES CAMPO TECNICO Las modalidades del tema aquí descrito generalmente se refieren a métodos y sistemas y, más particularmente, a mecanismos y técnicas para sintonizar/calibrar familias de etapa de turbo-maquinaria.

DISCUSION DE LOS ANTECEDENTES Una turbo-maquinaria es un compresor centrífugo. Los compresores centrífugos usualmente están diseñados en familias hechas para cubrir un rango y uso de flujo específico. El compresor centrífugo puede tener una o varias etapas. Cada diseño Individual dentro de la familia puede ser de tamaño diferente y puede tener un número variable de aspas e n el i mpulsor (por ejemplo, divisor o no divisor en una o múltiples filas), partes estatóricas (por ejemplo, canal de retorno con aspas, una o múltiples filas con divisor o aspas de cascada o aspas tipo cuña), un difusor (por ejemplo, con perfil de paleta de baja solidez o cascada o tipo cuña con una o múltiples filas o aspas o sin aspas), y un sistema de salida (por ejemplo, rollo, recolector, desenrollado), etc. Los diseños individuales en una familia se extienden desde coeficientes de flujo de diseño bajo a alto y algunas veces de números mach de diseño de bajo a alto. Cada miembro de familia se define con un coeficiente de flujo de diseño y velocidad, pero también con un rango de flujo útil y rango de velocidad, como se muestra en la Figura 1. La familia mostrada en la Figura 1 incluye cuatro diseños, cada uno con su línea de velocidad de diseño 2, 4, 6 y 8 y varias líneas de velocidad adicionales. En total existen doce líneas de velocidad que se van a utilizar en la calibración/sintonización de los modelos 1-D con respecto a la eficiencia politrópica y cabeza para este ejemplo específico. Se observa que todos los valores en la Figura 1 se normalizan a un valor correspondiente a una velocidad de flujo de diseño medio-alto. Un número elegido de los diseños (denominados maestros de prueba y mostrados como elementos 10 en la Figura 2) se seleccionan para prueba y luego se sintonizaron/calibraron a datos de prueba. Los maestros de prueba sintonizados/calibrados 10 se guardan como maestros de datos, que a su vez s e utilizan para llenar la base de datos de diseño, que se ilustra esquemáticamente en la Figura 2. Los otros puntos de diseño 12 no se probaron. Sin embargo, estos puntos también se almacenaron en la base de datos de diseño y estos puntos corresponden a compresores ya diseñados. Cuando un cliente ordena un nuevo compresor que tiene el diseño indicado por el punto 14 en la Figura 2, que no existen en la base de datos de diseño, los maestros de prueba y los puntos diseñados pueden utilizarse para modelar el compresor deseado, por ejemplo, determinar los parámetros de diseño.

Se han utilizado estrategias de optimización en años recientes para el diseño aerodinámico y mecánico de componentes de turbo-máquina. En particular, las técnicas de optimización numéricas parecen ser una de las herramientas más prometedoras para el diseño aerodinámico de los componentes de turbo-maquinaria de nueva generación (Bonaiuti y otros, "Análisis y Optimización de Impulsores de Compresor Centrífugo Transonico Utilizando el Diseño de Técnicas de Experimentos", Journal of Turbomachinery. 128(4), páginas 786-797, 2006, cuyo contenido completo se incorpora aquí para referencia).

Un ciclo de aero-diseño de etapas de compresor centrífugo inicia con un procedimiento de predicción y cálculo de desempeño 1-D seguido por diseño detallado, análisis y pruebas para validar la predicción. Una parte del procedimiento de diseño es la predicción y cálculo de parámetros de desempeño 1-D. Esta tarea se lleva a cabo con la ayuda de una herramienta de predicción de desempeño 1-D, que calcula, por ejemplo, una cabeza politrópica, eficiencia politrópica, coeficiente de trabajo, etc. del compresor. Los modelos de flujo en la herramienta 1-D necesitan ajustarse por medio de los denominados coeficientes de sintonización/calibración con el fin de ajustarse tan cerca como sea posible a datos de prueba. Se desea alta precisión y capacidad de predicción de la herramienta 1-D y mejoras continuas se realizan para tener una mejor herramienta de predicción con desviación mínima de experimento. La retroalimentación de flota y reporte se utiliza efectivamente para desarrollar correlaciones para mejor capacidad de predicción.

Actualmente, el procedimiento de sintonización de la herramienta 1-D es un procedimiento manual. Este procedimiento utiliza datos de las pruebas conducidas para las diferentes etapas junto con un número limitado, pequeño, de parámetros de sintonización.

Por ejemplo, los compresores centrífugos usualmente están diseñados en familias hechas para cubrir un rango de flujo específico. La Figura 3 ilustra familias 20, 22, 24, 26 y 28 que tienen diferentes características geométricas (representadas como polígonos). La gráfica de la Figura 3 clasifica los varios compresores basándose en un número Mach periférico de diseño contra coeficiente de flujo. El número Mach representa la velocidad del medio (que se comprime por el compresor) con relación a la velocidad del sonido y el coeficiente de flujo indica la cantidad de un medio que fluye a través del compresor. Los diseños individuales en una familia cubren un rango de coeficientes de flujo y frecuentemente múltiples líneas de velocidad (es decir, diferentes números Mach). Cada miembro de familia puede caracterizarse por un coeficiente de flujo de diseño y una velocidad, el denominado punto de diseño, pero sus parámetros de calibración/sintonización se pueden utilizar en el rango de flujo de familia y el rango de velocidad (un rango de varios puntos operativos). Puede utilizarse una base de datos para almacenar puntos representativos por familias indexadas de acuerdo con coeficientes de flujo y números ach.

Además, los parámetros de sintonización/calibración que se prueban efectivos para una etapa particular pueden no ser adecuados para otra etapa. Entre más indicios de desempeño se necesite optimizar, más alto es el número de repeticiones requeridas por el usuario para alcanzar un nivel de mejora aceptable, aunque no necesariamente óptimo, con respecto a la línea de base, en donde la línea de base puede representarse por valores de parámetro de sintonización/calibración predeterminados. El número de parámetros de sintonización/calibración afecta el procedimiento de optimización a medida que un pequeño aumento del número de parámetros de sintonización/calibración lleva a un aumento rápido en el número de repeticiones necesarias.

Un procedimiento de optimización que maneja las características de diseño geométricas de los compresores centrífugos que ha sido desarrollado (ver por ejemplo, Ornar y otros "Un Procedimiento de Optimización Aerodinámico para Diseño Preliminar de etapas de compresor Centrífugos", GT2008-51154, ASME Turbo Expo 2010, cuyo contenido completo se incorpora aquí para referencia). Este procedimiento de optimización está hecho para el diseño preliminar de las etapas de compresor centrífugo. Una efectividad de este algoritmo de optimización puede estar limitada ya que los modelos de flujo en la herramienta de predicción de desempeño 1-D necesitan calibrarse con datos de prueba con el fin de ser capaces de estimar el comportamiento de flujo esperado a través de la etapa de compresor. Considerando la dependencia de otras herramientas en la capacidad de predicción de la herramienta 1-D, puede ser deseable desarrollar un algoritmo de optimización automatizado que coincida con la herramienta 1-D con respecto a los resultados de experimento.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION De acuerdo con una modalidad ilustrativa, existe un método para determinar automáticamente un grupo final de parámetros de sintonización/calibración para diseñar una nueva turbo-maquinaria. El método incluye ingresar un grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración; calcular cantidades de la familia de turbo-maquinaria basándose en el grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración; comparar las cantidades calculadas de familia de turbo-maquinaria con cantidades medidas y calcular un primer error entre las cantidades calculadas de familia y las cantidades medidas; calcular un segundo error entre el grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración y valores predeterminados de las variables de turbo-maquinaria; formar una función objetivo modificada que incluye tanto los primeros como los segundos errores; durante un procedimiento iterativo, variar el grupo inicial de los parámetros de sintonización/calibración de tal forma que el grupo final de parámetros de sintonización/calibración se encuentra y el grupo final de parámetros de sintonización/calibración logra (1) un mejor ajuste entre la familia de cantidades de turbo-maquinaria y las cantidades medidas, y (2) una transición u niforme para el grupo final de parámetros de sintonización/calibración a partir de un miembro a otro miembro de la familia; y almacenar en una base de datos el grupo final de parámetros de sintonización/calibración para la familia.

De acuerdo con otra modalidad ilustrativa, se proporciona un aparato de diseño para determinar un grupo final de parámetros de diseño para una nueva turbo-maquinaria. El aparato de diseño incluye una interfase configurada para ingresar un grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración; y un procesador conectado a la interfase. El procesador está configurado para calcular cantidades de la familia de turbo-maquinaria basándose en el grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración; comparar las cantidades calculadas de la familia de turbo-maquinaria con cantidades medidas y calcular un primer error entre las cantidades calculadas de familia y las cantidades medidas; calcular un segundo error entre el grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración y valores predeterminados de las variables de turbo-maquinaria; formar una función objetivo modificada que incluye tanto los primeros como los segundos errores; variar, durante un procedimiento iterativo, el grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración de tal forma que el grupo final de parámetros de sintonización/calibración se encuentra y el grupo final de parámetros de sintonización/calibración logra (1) un mejor ajuste entre la familia de las cantidades de turbo-maquinaria y las cantidades medidas, y (2) una transición uniforme para el grupo final de parámetros de sintonización/calibración de un miembro a otro miembro de la familia; y almacenar en una base de datos el grupo final de parámetros de sintonización/calibración para la familia.

De acuerdo incluso con otra modalidad ilustrativa, existe un medio legible por computadora que incluye instrucciones ejecutables por computadora, en donde las instrucciones, cuando se ejecutan, implementan el método discutido anteriormente.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Los dibujos anexos, que se incorporan en y constituyen una parte de la especificación, ilustran una o más modalidades y, junto con la descripción, explican estas modalidades. En los dibujos: La Figura 1 es un ejemplo de una familia que se va a utilizar para diseñar otra turbo-máquina; La Figura 2 es un diagrama esquemático de una familia de turbo-máquinas clasificadas por número Mach y coeficiente de flujo; La Figura 3 es un diagrama esquemático de múltiples familias de turbo-máquinas clasificadas por número Mach y coeficiente de flujo; La Figura 4 es una gráfica que ilustra una eficiencia politrópica contra flujo para una familia de compresor; La Figura 5 es una gráfica que ilustra una cabeza politrópica contra flujo para una familia de compresor; La Figura 6 es un cuadro de flujo que ilustra un algoritmo para calcular parámetros de diseño para una nueva turbo-maquinaria de acuerdo con una modalidad ilustrativa; La Figura 7 es una gráfica que ilustra puntos medidos de una familia de compresores con relación a una curva estimada para la misma familia de acuerdo con la modalidad ilustrativa; La Figura 8 es una gráfica que ilustra condiciones de punto de diseño y condiciones fuera de diseño para una familia de compresor de acuerdo con una modalidad ilustrativa; La Figura 9 es una gráfica que ilustra parámetros de diseño manual (y para un miembro de familia a la vez) y automáticamente sintonizados para una familia de compresor de acuerdo con una modalidad ilustrativa; La Figura 10 es una gráfica que ilustra una eficiencia politrópica automáticamente sintonizada y cabeza contra una manualmente sintonizada/calibrada para un miembro de familia de compresor de acuerdo con una modalidad ilustrativa; La Figura 11 es una gráfica que ilustra parámetros de diseño uniformemente sintonizados para una familia de compresor de acuerdo con una modalidad ilustrativa; La Figura 12 es un diagrama esquemático de un aparato de diseño de acuerdo con una modalidad ilustrativa; La Figura 13 es un cuadro de flujo que ilustra un método para calcular parámetros de diseño de acuerdo con una modalidad ilustrativa; y La Figura 14 es un diagrama esquemático de un compresor centrífugo.

DESCRIPCION DETALLADA La siguiente descripción de las modalidades ilustrativas se refiere a los dibujos a nexos. Los mismos números de referencia en las diferentes figuras identifican elementos iguales o similares. La siguiente descripción detalla no limita la invención. Más bien, el alcance de la invención se define por las reivindicaciones anexas. Las siguientes modalidades se discuten, para simplicidad, con respecto a la terminología y estructura de compresores centrífugos. Sin embargo, las modalidades que se van a discutir a continuación no están limitadas a estos sistemas, si no que pueden aplicarse a otros sistemas, por ejemplo otros tipos de compresores u otras turbo-máquinas como turbinas de vapor, turbinas de gas, etc. que utilizan herramienta de predicción de desempeño 1D para la predicción de desempeño inicial.

La referencia a través de la especificación a "una modalidad" o "modalidad" significa que una característica, estructura, o aspecto particular descrito en conexión con una modalidad se incluye al menos en una modalidad del tema descrito. De esa forma, la aparición de las frases "en una modalidad" o "en modalidad" en varios lugares a través de la especificación no necesariamente están haciendo referencia a la misma modalidad. Además, las características, estructuras, o aspectos particulares pueden combinarse en cualquier forma adecuada en una o más modalidades.

Alguna terminología que se va a utilizar para describir las modalidades ilustrativas se discute a continuación. Mientras se entienden los siguientes términos como se define a continuación, se observa que aquellos expertos en la técnica pueden utilizar términos similares para las mismas cantidades. Los parámetros/variables de calibración/sintonización son coeficientes utilizados para ajustar el modelo de flujo 1D con el fin de ajustarse tan cerca como sea posible a datos de prueba. Las variables de diseño son variables que definen el diseño geométrico del compresor. Los parámetros/variables operativas son parámetros que determinan el funcionamiento del compresor (por ejemplo, cantidades de gas, flujo de masa, velocidad de rotación, relación de presión, temperatura, etc.). Un punto de diseño incluye un grupo de condiciones de flujo (por ejemplo, cantidades de gas, flujo de masa, velocidad de rotación, relación de presión, temperatura, etc.) para las cuales ha sido diseñado el compresor. Un punto operativo incluye uno o varios grupos de condiciones de flujo en donde se utilizará el compresor (por ejemplo, cantidades de gas, flujo de masa, velocidad de rotación, relación de presión, temperatura, etc.). El punto operativo puede o no ser el mismo que el punto de diseño.

También se definen las siguientes características.

Coeficiente de flujo Eficiencia politrópica: Aumento de cabeza p Coeficiente de trabaj D2 = Diámetro de punta de aspa impulsor g = Constante de gravedad [m/s2] H0o = Cabeza en salida de etapa [m] H0¡ = Cabeza en la entrada de etapa [m] h0o = Entalpia total en salida de etapa [J/kg = m2/s2] h0¡ = Entalpia total en entrada de etapa [J/kg = m2/s2] P0¡ = Presión total en entrada de etapa [Pa] P0o = Presión total en salida de etapa [Pa] Q = Flujo de masa [kg/s] T0¡ = Temperatura total en entrada de etapa [K] T0o = Temperatura total en salida de etapa [ ] U2 = Velocidad de punta de aspa de impulsor [m/s], y ? = Relación de capacidades de calor específicas.

De acuerdo con una modalidad ilustrativa, un algoritmo de optimización puede interconectar una herramienta de optimización con una herramienta de predicción 1-D para proporcionar una mejor solución posible dentro de límites de sintonización/calibración dados.

El algoritmo de optimización automatizado puede mejorar la capacidad de predicción de la herramienta 1-D cuando se utiliza para el desarrollo de etapas de compresor centrífugo u otras turbo-máquinas. Los parámetros de sintonización/calibración 1-D se predicen junto con el experimento y luego estos parámetros se utilizan para realizar fases de diseño 2-D y 3-D subsecuentes. En una aplicación, el algoritmo de optimización inicia con un grupo de parámetros de sintonización/calibración. Estos pueden ser valores predeterminados tomados de una familia similar de turbo-máquinas o elegidos dentro de un rango predeterminado. El algoritmo entonces calcula varias cantidades de la máquina y compara dos errores (que se describirán posteriormente). Después, el algoritmo vuelve a correr los cálculos mientras varía los parámetros de sintonización/calibración dentro de un rango predeterminado hasta que se encuentra un error mínimo. Una restricción adicional puede imponerse en el algoritmo y esto es para todos los puntos operativos de diseño incluidos en la optimización, una uniformidad entre los parámetros de sintonización/calibración necesita encontrarse. En otras palabras, la optimización funciona como una calibración en dos dimensiones, puntos operativos en un eje y parámetros de sintonización/calibración en el otro. Juntos definen el resultado de desempeño, que se desea que tenga una desviación mínima de los resultados medidos. Al mismo tiempo, cada parámetro de sintonización/calibración desea ser uniforme sobre el rango de puntos operativos.

La herramienta 1-D es capaz de calcular, basándose en un perfil geométrico dado de una etapa de un compresor y condiciones operativas (por ejemplo, presión y temperatura d e entrada, flujo de masa, velocidad de rotación, propiedades de gas, etc.), cantidades tales como eficiencia politrópica, cabeza politrópica, coeficiente de trabajo, relación de presión, impulso, limites de regulación, etc. La geometría tomada en consideración puede incluir un impulsor, un difusor, y un sistema de salida pero puede utilizarse una gran variedad de componentes incluyendo, pero no se limitándose a, Aspa de Guía de entrada, impulsor (divisor o no divisor en una o múltiples filas), partes estatóricas (canal de retorno con aspas (una o múltiples filas) con divisor o aspas de cascada o aspas de tipo cuña), difusor (con paleta de baja solidez o cascada o tipo cuña con una o múltiples filas de aspas o sin aspas), sistema de salida (rollo, recolector, desarrollador), etc.

Para cada tipo de componente, puede solicitarse al usuario que proporcione los datos geométricos que definen su perfil (por ejemplo, meridional y aspa a aspa). Estos parámetros pueden proporcionarse a un archivo de entrada. Los resultados del cálculo pueden almacenarse en un archivo de salida en el cual los resultados pueden presentarse en módulos repetidos para todas las condiciones de diseño y fuera de diseño. Al aplicar la herramienta de predicción a esta geometría, los parámetros de desempeño asociados pueden extraerse del archivo de salida correspondiente.

Una validación experimental de la herramienta de predicción para un diseño de etapa existente indica la relevancia de sintonización/calibración de familia. Por ejemplo, la Figura 4 muestra una comparación entre valores previstos (líneas 30) y valores probados (puntos 32). La eficiencia politrópica normalizada se traza contra el coeficiente de flujo normalizado por el coeficiente de flujo de diseño de etapa de coeficiente de flujo medio. La Figura 5 muestra una comparación similar para una cabeza politrópica contra el coeficiente de flujo normalizado por el coeficiente de flujo de diseño de etapa de coeficiente de flujo medio. Se puede observar a partir de las Figuras 4 y 5 que la sintonización/calibración de familia no necesariamente significa una sintonización/calibración óptima para todos los miembros de familia individuales ya que un objetivo es encontrar una coincidencia global óptima.

En la sintonización/calibración tradicional, el esfuerzo principal es colocar el punto de diseño, que se sintoniza principalmente con dos factores relacionados con la eficiencia y el ángulo de flujo de salida de impulsor. La intención en la sintonización tradicional es coincidir la eficiencia politrópica y la cabeza tan cerca como sea posible. Los modelos de pérdida de entrada impulsora entonces se modifican, por medio de dos coeficientes que funcionan en el flujo de entrada, para mejorar los límites de regulación y pérdida. Todos estos pasos se realizan individualmente para cada etapa de coeficiente de flujo de diseño. La forma de la curva de desempeño no se sigue necesariamente.

Las variaciones en la relación de velocidad para cada coeficiente de flujo de diseño usualmente no se sintonizan/calibran, solamente se regulan. Una vez que se han sintonizado/calibrado todos los diseños, los parámetros resultantes se comparan y algunos de ellos se ajustan. Se desea tener un valor de parámetro de desarrollo uniforme con coeficientes de flujo de diseño dentro de la familia. En una aplicación, se utilizaron tres parámetros de sintonización/calibración adicionales (asociados con separación de flujo, bloqueo de flujo y número Mach critico) con el fin de sintonizar/calibrar también la forma de las curvas de desempeño. Sin embargo, tal procedimiento de sintonización/calibración manual, por ejemplo, para una familia con seis miembros y siete parámetros de sintonización toma casi dos meses cuando se realiza por un ingeniero experimentado. Incluso entonces no es cierto que se haya logrado la sintonización/calibración óptima verdadera ya que se realiza una sintonización/calibración manual únicamente hasta que se haya encontrado una coincidencia aceptablemente buena.

De acuerdo con una modalidad ilustrativa, un algoritmo de optimización novedoso (a partir de aquí uno denominado como "el optimizador") es capaz de sintonizar/calibrar la familia de etapa de compresor centrífugo completa con el número 'n' de líneas de velocidad en condiciones de diseño y fuera de diseño en una operación. El optimizador puede manejar todos los tipos de etapa de compresor centrífugo y maestros de diferentes flujos de masa que tienen el mismo número Mach periférico de diseño. Los detalles de entrada para el optimizador pueden ser archivos que definen los parámetros de etapa y datos experimentales correspondientes para todas las etapas que se van a sintonizar/calibrar. El optimizador es lo suficientemente flexible para utilizarse tanto para la sintonización/calibración de una etapa individual y para la familia de etapa de compresor centrifugo completa que incluye el número "n" de etapas (denominados maestros) que se prueban en su desempeño almacenado en una base de datos. El optimizador puede manejar cualquier número de variables de sintonización/calibración durante un funcionamiento. Un objetivo del optimizador es "minimizar" un valor de RMS (valor cuadrático medio) de un error entre valores de prueba y previstos. El error como se menciona aquí puede incluir dos componentes, un primer componente que indica que tan lejos se desvía un punto previsto/calculado de los datos experimentales (el componente de Error), y un segundo componente que indica cuanto se desvía la variable/parámetro de calibración/sintonización de un valor predeterminado como se especificó por el usuario (el componente Devi). Los valores predeterminados pueden encontrarse en literatura abierta o en prácticas de diseño internas.

Los dos componentes de error pueden ponderarse con pesos variables por medio de un factor W_devi como se especificó por el usuario. También, cada punto de prueba puede proporcionarse por un peso individual por el usuario, para que por ejemplo, el punto de diseño pueda ser más ponderado que los otros puntos. Una ventaja de este algoritmo que ayuda en la optimización precisa es que cada , punto puede manejarse individualmente.

La Figura 6 es un diagrama que ilustra el procedimiento de optimización de acuerdo con una modalidad ilustrativa. En el paso 40, una función objetivo (que se discutirá posteriormente) y las restricciones se definen basándose en valores de entrada de usuario. Se calcula una función objetivo modificada (OFMOD). La función objetivo modificada se discute con más detalle posteriormente. Luego, en el bucle de optimización 42, el optimizador determina en el paso 44 un grupo inicial/nuevo de parámetros de sintonización/calibración. Las condiciones asociadas con el grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración también se discuten posteriormente. El algoritmo utiliza la herramienta de predicción 1-D en el paso 46 para predecir el desempeño (es decir, cantidades como cabeza politrópica, eficiencia politrópica y coeficiente de trabajo) del compresor al utilizar el nuevo grupo de variables de sintonización/calibración. Este paso puede involucrar calcular los dos componentes de error. El desempeño del compresor se verifica y se calcula un nuevo valor de función de objetivo en el paso 48. Después, el algoritmo puede repetirse utilizando un grupo diferente de variables de sintonización/calibración hasta que se logra un grupo final deseado. El grupo final de las variables de sintonización/calibración logra (1) un mejor ajuste entre la familia de cantidades de turbo-maquinaria y cantidades medidas, y (2) una transición uniforme para el grupo final de parámetros de sintonización/calibración a partir de un miembro a otro miembro de la familia. Un resumen 50 del análisis puede presentarse al usuario.

La Figura 7 ilustra con más detalle como se calcula el componente de error. S1 y S2 son distancias entre dos puntos adyacentes que representan miembros de la misma familia. Un factor de corrección integrado 'p' equivale a la distribución no uniforme de puntos y se proporciona por p = (s1 + s2)/2. Una distancia 'd' se define como la distancia normal entre los datos de prueba 62 y una curva de predicción 60. Por ejemplo, si dos puntos (xO, yO) y (x1, y1) están presentes en la curva de predicción 60 y un punto de prueba está entre dos puntos y sobre ellos, la distancia d se define como d = [(y0-y1)(x2) + (x1-x0)(y2) + (xOy 1 -y0x1 )]/sqrt[x1 -??)?2 + (y1-yOA2]. Pueden utilizarse otras definiciones para la distancia d. El error se obtiene por: en donde n denota el número total de datos de prueba, "*" denota la operación de multiplicación, y w es el peso especifico por el diseñador. Si los puntos 62 están más lejos, los valores de s1 y s2 son mayores y por lo tanto la contribución del valor p al error Error se compara con puntos que están localizados cerca uno de otro. Para el primer y último punto, el valor p puede ser igual a si ó s2 solos. De esta forma, el optimizador maneja uniformemente I a distribución no uniforme de puntos de datos efectivamente. El optimizador también es capaz de manejar pesos variables para puntos individuales para los datos experimentales como se define por el usuario en el archivo de entrada de datos de prueba.

De acuerdo con una modalidad ilustrativa, las condiciones de diseño y fuera de diseño pueden manejarse separadamente al asignarlos a diferentes grupos. El punto de diseño es el punto que tiene las características para cierto compresor, por ejemplo velocidad 10,000 rpm en el flujo de masa pretendido. Los puntos fuera de diseño son puntos alrededor del punto de diseño, por ejemplo, variar el flujo de masa pero a la misma velocidad, y los puntos con flujo y velocidad de masa variable. El punto de diseño 70 y otros puntos en una curva de velocidad deseada 72 pueden clasificarse en tres grupos: grupo 1 definido por parámetros correspondientes a relación de flujo entre (1+/- ?), grupo 2 definido por parámetros correspondientes a relación de flujo bajo (1- ?), y grupo 3 definido por parámetros correspondientes a relación de flujo sobre (1+ ?). Si se consideran líneas de velocidad fuera de diseño asumir, para velocidades ' ' e 'y', entonces los parámetros correspondientes a relación de flujo (1+ ?) de x e y se asignan al Grupo 4 y (1- ?) al Grupo 5. Esta separación de los parámetros indica que cada grupo puede considerarse individualmente dependiendo del requisito y especificación de usuario. La Figura 8 ilustra los grupos anteriores. La Figura 8 también muestra el punto de diseño 70, la curva de velocidad de diseño 72, y las curvas de velocidad fuera de diseño 74.

De acuerdo con una modalidad ilustrativa, el optimizador está configurado para sintonizar cualquier número de variables de sintonización/calibración como sea especificado por el usuario y cualquier número de lineas de velocidad en un funcionamiento. Cuando se cambian los parámetros, el optimizador está determinando una evolución uniforme de los parámetros, por ejemplo, al definir una función polinominal (lineal o cuadrática de orden n) a través de estos parámetros para la familia completa. Esta característica novedosa permite al optimizador determinar de forma más precisa p arámetros de sintonización/calibración para un nuevo compresor. También, el optimizador está determinando una evolución uniforme de los parámetros de sintonización/calibración tan cerca como sea posible a los parámetros p redeterminados al normalizar estos valores por los límites especificados por usuario de las variables de sintonización/calibración y estos resultados normalizados son asignados a un factor específico. Se calcula una derivación como la suma de todos estos factores. Al minimizar el valor RMS del Error total y Devi, las variables de sintonización/calibración se sintonizan/calibran tan cerca como sea posible a los criterios predeterminados. En una aplicación, el usuario puede elegir relajar el factor de Devi con el fin de permitir que los parámetros de sintonización/calibración se desvíen más de los valores predeterminados.

La Figura 9 muestra el comportamiento de parámetros de sintonización/calibración (factor de correlación de eficiencia T) calculado con el optimizador novedoso y manualmente para dos familias diferentes F1 y F2. El cálculo de familia F1 se realizó con cuatro maestros y un ajuste de parámetro cuadrático y la Familia F2 utilizó tres maestros de prueba y un ajuste d e parámetro lineal. La curva 80 indica el cálculo manual para la Familia F1 y la curva 82 indica el cálculo de optimizador para la misma familia. La curva 84 indica el cálculo manual para la familia F2 y la curva 86 indica el cálculo de optimizador para la misma familia. La Figura 9 ilustra la evolución uniforme del parámetro de sintonización/calibración que resulta de la sintonización/calibración de familia realizada por el optimizador contra uno que se sintonizó/calibró manualmente. Además, el parámetro sintonizado/calibrado de familia de optimizador que realizó parámetro sintonizado/calibrado de familia también está más cerca de los valores predeterminados que el parámetro manualmente sintonizado/calibrado.

En una modalidad ilustrativa, el algoritmo del optimizador puede iniciar con un paso de algoritmo genético de evolución diferencial (DE), seguido por un paso que utiliza un algoritmo de optimización basado en simplex ( por ejemplo AMOEBA, Wang, L., y Beeson, D., 2003, "Métodos basados en no gradiente para análisis probabilístico", 44ta conferencia de estructuras, dinámicas estructurales y materiales AIAA/ASME/ASCE/AHS, Al AA 2003-1782, cuya descripción completa se incorpora aquí para referencia). El primer paso puede involucrar un método de algoritmo genético (GA) debido a volubilidad y capacidades de búsqueda globales. El segundo paso puede basarse en el método AMOEBA, que es un método de optimización local. Este segundo paso se utiliza para agilizar el procedimiento de llegar a un diseño óptimo final una vez que la parte más prometedora del espacio de diseño se identifica utilizando el primer paso basado en GA.

El método GA genera aleatoriamente las variables de sintonización/calibración. Por lo tanto, el grupo inicial de variables de sintonización/calibración se necesita únicamente para normalización de desempeño. Este procedimiento aleatorio de generación de variable de sintonización/calibración puede resultar en "cálculos no físicos" que pueden causar que la herramienta de predicción se detenga o colapse. Para resolver este aspecto, el problema de optimización ha sido estructurado con valores de penalización superiores para tales situaciones asegurando de esa forma que el algoritmo se ejecute uniformemente. Finalmente, el procedimiento puede implementar características tales como remover cualquier funcionamiento congelado como un último recurso para evitar cualquier interrupción prematura del procedimiento de optimización.

Una función objetivo modificada (OFMOD) se define como el valor RMS del Error de error total entre lo previsto y el experimento así como la derivación Devi de las variables de sintonización/calibración de lo predeterminado. Más específicamente, OFMOD se proporciona por: OFMOD = Error + W _ devi * devi , en donde Error y Devi se han introducido anteriormente. La función objetivo OF se define como minimizar (OFMOD).

En una simulación realizada por los inventores, se utilizaron siete parámetros de sintonización para sintonizar un grupo de cuatro maestros y un grupo con tres maestros, cada uno con tres líneas de velocidad. Las variaciones en diseño fueron tales que el coeficiente de diseño más grande fue de aproximadamente tres veces el coeficiente de flujo de diseño más pequeño. La optimización se realizó para eficiencia politrópica y cabeza. El punto de diseño se proporcionó con un peso de 20 veces comparado con los puntos fuera de diseño y el factor devi de 5:1. El tiempo de CPU necesario fue de aproximadamente una semana por grupo de maestros comparativo con dos meses para la sintonización tradicional.

El algoritmo de optimización se probó para maestros de familia de etapa de compresor centrífugo estándar. El procedimiento de optimización utilizó, siete parámetros de sintonización/calibración para sintonizar los cuatro maestros, tres maestros con tres líneas de velocidad y un maestro con cuatro líneas de velocidad. Un grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración puede incluir ya sea un grupo de valores de parámetro predeterminados o valores de parámetro de sintonización/calibración de otras turbo-maquinarias de una familia similar a la nueva turbo-maquinaria, o valores de parámetro de sintonización/calibración modificados con una desviación permitida de los valores de parámetro predeterminados. Los parámetros que se sintonizaron/calibraron en este caso particular incluyen pero no se limitan a dos coeficientes en el flujo de entrada, un coeficiente en el ángulo de flujo de salida de impulsor, un número Mach crítico, un coeficiente en la separación de flujo, un coeficiente de eficiencia y un coeficiente de bloqueo. Esto también incluye otros coeficientes de sintonización/calibración de desempeño en el impulsor (divisor o no divisor en una o múltiples filas), difusor (con paleta de baja solidez o cascada o tipo de cuña con una o múltiples filas de aspas o sin aspas) y canal de retorno (una o múltiples filas con divisor o aspas de cascada o aspas tipo cuña), sistema de salida (rollo, recolector, desenrollador) en configuraciones de compresor de etapa individual o múltiple para un maestro de etapa individual o para las familias de etapa maestro de compresor completas.

El valor de función objetivo modificado representa el error acumulativo considerando todos los maestros y todas las líneas de velocidad y el algoritmo de optimización se ejecutó con el objetivo de minimizar el OFMOD y sintonizar/calibrar todos los siete parámetros simultáneamente. Una sintonización/calibración inicial se basa en algoritmo genético del tipo de evolución diferencial para optimización global seguido por un procedimiento basado en simplex para capturar la solución óptima local. Este procedimiento fue capaz de reducir el valor de función objetivo por casi 80% comparado con la línea de base, la línea de base siendo los valores predeterminados de los parámetros de sintonización/calibración.

La Figura 10 ilustra los resultados de uno de los cuatro maestros sintonizados/calibrados con respecto a los valores medidos en la velocidad de diseño. Los valores se normalizaron con respecto a un valor de punto de diseño de línea de base con el fin de mostrar la existencia de diferencias entre valores previstos y experimentales. Se observa q ue valores tradicionales 90 están más alejados de los valores de datos experimentales 92 que los valores optimizados 94. También, se observa que la forma de curva de las curvas optimizadas 94 se ajusta mejor a los datos de prueba que las tradicionales.

La Figura 11 muestra los varios parámetros de sintonización/calibración 100 de la familia de compresor que tienen una evolución uniforme de miembro a miembro de la familia después que se ha aplicado el optimizador novedoso. La curva de parámetro 100 mostrada en la Figura 11 en contraste con los resultados de sintonización/calibración manual ilustrados por las curvas 80 y 84 en la Figura 9. Al lograr este alto grado de uniformidad, el optimizador novedoso produce una mejor base de datos de los puntos de compresoras y de esa forma, cuando se ordena un nuevo compresor por un cliente, el procedimiento de interpolación para calcular las características del nuevo compresor produce resultados mejores y más precisos. La característica de una curva para uniformarse puede describirse en términos de su primer derivado. Por ejemplo, considerar que un parámetro de sintonización/calibración para la familia completa se describe por la curva 100 en la Figura 11. La curva 100 se considera uniforme si un primer derivado del parámetro de sintonización/calibración considerado con respecto al coeficiente de flujo para la familia completa es continuo. Se observa que la Figura 11 muestra puntos 102 que corresponden a los diseños maestros, es decir, a aquellas máquinas que han sido probadas y la curva 100 representa el parámetro de diseño considerado para la familia completa. De esa forma, cuando un cliente desea una nueva turbo-maquinaria que tiene un coeficiente de flujo deseado indicado por el número de referencia 104, un operador de la base de datos que incluye la curva 102 es capaz de identificar rápidamente uno o más parámetros de diseño 106 que corresponden a la turbo-maquinaria deseada.

Un aparato de diseño 110 para determinar un grupo de parámetros de sintonización/calibración para diseñar una nueva turbo-maquinaria se describe después con respecto a la Figura 12. El aparato de diseño 110 puede incluir una interfase 112 configurada para ingresar parámetros operativos de otras turbo-maquinarias desde una misma familia como la nueva turbo-maquinaria. Por ejemplo, la interfase 112 puede ser un teclado, un ratón, un escáner, etc. La interfase 112 se conecta a un procesador o sistema de circuito dedicado (analógico o digital) 114. El procesador 114 puede incluir varios bloques funcionales. Por ejemplo, el procesador 114 puede incluir un primer bloque 116 que está configurado para calcular cantidades de la familia de turbo-maquinaria basándose en los parámetros operativos recibidos de la interfase 112. Un bloque de cálculo 118 está configurado para comparar las cantidades calculadas de familia de turbo-maquinaria con cantidades medidas y para calcular un primer error (Error) entre las cantidades calculadas de familia y las cantidades medidas. El mismo bloque de calculo 118 puede configurarse para calcular también un segundo error (Devi) entre variables de sintonización/calibración de turbo-máquina y valores predeterminados de las variables de turbo-máquina. Un bloque lógico 120 está configurado para formar una función objetivo modificada que incluye tanto los primeros como los segundos errores. El bloque lógico 120 u otro bloque está configurado para determinar el grupo de parámetros de sintonización/calibración para que la familia sea uniforme a partir de un miembro a otro miembro basándose en minimizar la función objetivo modificada. Los resultados de esta operación pueden almacenarse en una base de datos localizada en una memoria 122. La memoria puede comunicarse con el procesador 114 ó puede localizarse dentro del procesador 114. Una unidad de presentación 124 puede fijarse al procesador 114 y puede configurarse para presentar los parámetros de sintonización/calibración. En una aplicación, el aparato de diseño 110 puede ser una estación de trabajo dedicada que está configurada para realizar pasos específicos como se discute a continuación.

De acuerdo con una modalidad ilustrativa, ¡lustrada en la Figura 13, existe un método para determinar automáticamente un grupo final de parámetros de sintonización/calibración para diseñar una nueva turbo-maquinaria. El método incluye un paso 1300 de ingresar un grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración; un paso 1302 de calcular cantidades de familia turbo-maquinaria basándose en el grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración; un paso 1304 de comparar las cantidades calculadas de familia turbo-maquinaria con cantidades medidas y calcular un primer error entre las cantidades calculadas de familia y las cantidades medidas; un paso 1306 de calcular un segundo error entre el grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración y valores predeterminados de las variables de turbo-máquina; un paso 1308 de formar una función objetivo modificada que incluye tanto los primeros como los segundos errores; un paso 1310 de variar, durante un procedimiento iterativo, el grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración de tal forma que el grupo final de parámetros de sintonización/calibración se encuentra y el grupo final de parámetros de sintonización/calibración logra (1) un mejor ajuste entre I a familia de c antidades de turbo-maquinaria y las cantidades medidas, y (2) una transición uniforme para el grupo final de parámetros de sintonización/calibración a partir de un miembro al otro m iembro de la familia; y un paso 1312 para almacenare n una base de datos el grupo final de parámetros de sintonización/calibración para la familia.

El método descrito anteriormente puede implementarse en el aparato de diseño 110 mostrado en la Figura 12. El aparato de diseño 12 puede calcular parámetros de sintonización/calibración para un compresor centrífugo. Un compresor centrífugo ilustrativo se muestra en la Figura 14. El compresor centrífugo 140 puede incluir un impulsor 142, un difusor 144, un sistema de salida 146, y un dispositivo de Aspa de guia de entrada 148.

Las modalidades ilustrativas descritas proporcionan un sistema y un método para determinar automáticamente un grupo de parámetros de sintonización/calibración para diseñar una nueva turbo-maquinaria. Se debe entender que esta descripción no está hecha para limitar la invención. Por el contrario, las modalidades ilustrativas están hechas para cubrir alternativas, modificaciones y equivalentes, que se van a incluir en el espíritu y alcance de la invención como se define por las reivindicaciones anexas. Además, en la descripción detallada de las modalidades ilustrativas, se describen numerosos detalles específicos con el fin de proporcionar un entendimiento comprensivo de la invención reclamada. Sin embargo, un experto en la técnica entenderá que pueden practicarse varias modalidades sin tales detalles específicos.

Aunque las características y elementos de las presentes modalidades ilustrativas se describen en las modalidades en combinaciones particulares, cada característica o elemento puede utilizarse solo sin las otras características y elementos de las modalidades o en varias combinaciones con o sin otras características y elementos aquí descritos.

Esta descripción escrita utiliza ejemplos del tema descrito para permitir a cualquier experto en la técnica practicar los mismos, incluyendo hacer y utilizar cualquiera de los dispositivos o métodos y realizar cualquiera de los métodos incorporados. El alcance patentable del tema se define por las reivindicaciones, y puede incluir otros ejemplos que se les ocurren a a quellos expertos en técnica. Tales otros ejemplos están hechos para estar dentro alcance de las reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES

1.- Un método para determinar automáticamente un grupo final de parámetros de sintonización/calibración para diseñar una nueva turbo-maquinaria, el método comprende: ingresar un grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración; calcular cantidades de la familia de turbo-maquinaria basándose en el grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración; calcular las cantidades calculadas de familia de turbo-maquinaria con cantidades medidas y calcular un primer error entre las cantidades calculadas de familia y las cantidades medidas; calcular un segundo error entre el grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración y valores predeterminados de las variables de turbo-máquina; formar una función objetivo modificada que incluye tanto los primeros como los segundos errores; durante un procedimiento iterativo, variar el grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración de tal forma que el grupo final de parámetros de sintonización/calibración se encuentra y el grupo final de parámetros de sintonización/calibración logra (1) un mejor ajuste entre la familia de cantidades de turbo-maquinaria y las cantidades medidas, y (2) una transición uniforme para el grupo final de parámetros de sintonización/calibración de un miembro a otro miembro de la familia; y almacenar en una base de datos el grupo final de parámetros de sintonización/calibración para la familia.

2 - El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración incluye cualquier grupo de valores de parámetro predeterminados o valores de parámetro de sintonización/calibración de otras turbo-maquinarias de una familia similar a la nueva turbo-maquinaria, o valores de parámetro de sintonización/calibración modificados con una desviación permitida desde los valores de parámetro predeterminados.

3. - El método de acuerdo con la reivindicación 1 ó reivindicación 2, en donde un parámetro de sintonización/calibración es uniforme cuando un primer derivado del parámetro de sintonización/calibración con relación al coeficiente de flujo es continuo para la familia completa.

4. - El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en donde las cantidades medidas se miden para turbo-maquinarias existentes de la familia.

5.- El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en donde el primer error es un valor cuadrático medio (RMS) de una suma de distancias normales entre (i) cada cantidad calculada de familia de turbo-maquinaria y (ii) una cantidad medida correspondiente.

6.- El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en donde el segundo error se pondera cuando se agrega al primer error.

7. - El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en donde el grupo final de parámetros de sintonización/calibración incluye uno o más de dos coeficientes en un flujo de entrada, un coeficiente de un ángulo de flujo de salida de impulsor, un número Mach crítico, un coeficiente en una separación de flujo, un coeficiente de eficiencia y un coeficiente de bloqueo.

8. - El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en donde la nueva turbo-maquinaria es un compresor centrifugo que tiene varias etapas, un impulsor, un difusor, y un sistema de salida.

9. - El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en donde las cantidades de turbo-maquinaria incluyen uno o más de una eficiencia politrópica, cabeza politrópica, coeficiente de trabajo, relación de presión, impulso, limites de regulación.

10. - El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, que además comprende: aplicar un algoritmo genético de evolución diferencial para minimizar la función objetivo modificada.

11. - El método de acuerdo con la reivindicación 10, que además comprende: generar aleatoriamente el grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración.

12.- El método de acuerdo con la reivindicación 10, que además comprende: aplicar un método de optimización basada en simplex para minimizar la función objetivo modificada.

13.- El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, que además comprende: utilizar un grupo de parámetros de sintonización/calibración de la familia para determinar el grupo final de parámetros de sintonización/calibración para la nueva turbo-maquinaria.

14 - El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, que además comprende: determinar el grupo final de parámetros de sintonización/calibración para un punto de diseño y condiciones fuera de diseño.

15.- Un aparato de diseño para determinar un grupo final de parámetros de sintonización/calibración para una nueva turbo-maquinaria, el aparato de diseño comprende: una interfase configurada para ingresar un grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración; y un procesador conectado a la interfase y configurado para, calcular cantidades de familia de turbo-maquinaria basándose en el grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración; comparar las cantidades calculadas de familia de turbo-maquinaria con cantidades medidas y calcular un primer error entre las cantidades calculadas de familia y las cantidades medidas; calcular un segundo error entre el grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración y valores predeterminados de las variables de turbo-máquina; formar una función objetivo modificada que incluye tanto primeros como segundos errores; durante un procedimiento iterativo, variar el grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración de tal forma que el grupo final de parámetros de sintonización/calibración se encontró y el grupo de parámetros de sintonización/calibración logra (1) un mejor ajuste entre la familia de cantidades de turbo-maquinaria y las cantidades medidas, y (2) una transición uniforme para el grupo final de parámetros de sintonización/calibración de un miembro a otro miembro de la familia; y almacenar en una base de datos el grupo final de parámetros de sintonización/calibración para la familia.

16. - El aparato de diseño de acuerdo con la reivindicación 15, en donde el grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración incluye ya sea un grupo de valores de parámetro predeterminados o valores de parámetro de sintonización/calibración de otras turbo-maquinarias de una familia similar como la nueva turbo-maquinaria, o valores de parámetro de sintonización/calibración modificados con una desviación permitida a partir de los valores de parámetro predeterminados.

17. - El aparato de diseño de acuerdo con la reivindicación 15 ó reivindicación 16, en donde un parámetro de sintonización/calibración es uniforme cuando un primer derivado del parámetro de sintonización/calibración con relación a un coeficiente de flujo es continuo para la familia completa.

18. - El aparato de diseño de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 17, en donde las cantidades medidas se miden para turbo-maquinarias existentes de la familia.

19. - El aparato de diseño de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 15 a 18, en donde el primer error es un valor cuadrático medio de una suma de distancias normales entre (i) cada cantidad calculada de familia de turbo-maquinaria y (ii) una cantidad medida correspondiente.

20. - Un medio legible por computadora que incluye instrucciones ejecutables por computadora, en donde las instrucciones, cuando se ejecutan, implementan un método para determinar automáticamente un grupo final de parámetros de sintonización/calibración para una nueva turbo-maquinaria, el método comprende: ingresar un grupo inicial de parámetros de sintonización /calibración; calcular cantidades de familia de turbo-maquinaria basándose en el grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración; comparar las cantidades calculadas de familia de turbo-maquinaria con cantidades medidas y calcular un primer error entre las cantidades calculadas de familia y las cantidades medidas; calcular un segundo error entre el grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración y valores predeterminados de las variables de turbo-máquina; formar una función objetivo modificada que incluye tanto los primeros como los segundos errores; durante un procedimiento iterativo, variar el grupo inicial de parámetros de sintonización/calibración de tal forma que el grupo final de parámetros de sintonización/calibración se encuentra y el grupo final de parámetros de sintonización/calibración logra (1) un mejor ajuste entre la familia de las cantidades de turbo-maquinaria y las cantidades medidas, y (2) una transición uniforme para el grupo final de parámetros de sintonización/calibración de un miembro a otro miembro de la familia; y almacenar en una base de datos el- grupo final de parámetros de sintonización/calibración para la familia.