Efeito da cavitação em mancais hidrodinâmicos no comportamento dinâmico de rotores

Resumo

Esse projeto de pesquisa tem por objetivo verificar quais as influências do fenômeno de cavitação em mancais hidrodinâmicos sujeitos a diferentes condições de operação, permitindo assim analisar os efeitos que significativamente alteram os resultados em relação aos modelos que não a consideram em sua formulação. Para isso, será desenvolvido um modelo de rotor, aliado a dois diferentes modelos de lubrificação para os mancais: um seguindo o Algoritmo Universal de Elrod para incluir o efeito de cavitação na análise e outro, mais usual nas simulações de mancais, que não considera esse efeito (lubrificação hidrodinâmica clássica). Os modelos de lubrificação permitirão o cálculo da distribuição de pressão no mancal, que por sua vez, permite o cálculo das forças hidrodinâmicas atuantes no rotor. O comportamento do rotor assim como as forças desenvolvidas nos mancais serão avaliadas ao longo do tempo por meio de um integrador numérico, responsável por resolver as equações de movimento que governam o sistema. Como serão utilizados dois modelos diferentes de lubrificação, serão obtidas duas respostas diferentes do rotor ao longo do tempo. A resposta sem efeitos de cavitação será comparada com a resposta sob efeito de cavitação para testes com diferentes geometrias de mancais cilíndricos e condições de operação, como rotação, carga e desbalanceamento. As diferenças existentes entre ambos modelos serão analisadas e discutidas de forma a verificar as condições operacionais em que a inclusão do efeito de cavitação se torna relevante e imprescindível. Este projeto se insere no escopo do projeto temático 2015/20363-6 "Identificação e controle tolerantes a falhas em sistemas rotativos" em relação à abordagem da cavitação como condição operacional de falha do mancal. (AU)