Desenvolvimento de um mancal hidrodinâmico ativo para aplicação em sistemas rotativos

Resumo

Esse projeto de pesquisa tem por objetivo desenvolver um novo conceito de mancal hidrodinâmico capaz de melhorar o desempenho de máquinas rotativas por meio da prevenção da condição de instabilidade fluido-induzida, redução na temperatura do mancal e controle da sua capacidade de carga. Para isso, será desenvolvido um modelo de mancal hidrodinâmico que permite o movimento de rotação da sua superfície, possibilitando assim alterar a velocidade média do filme de óleo lubrificante. Os comportamentos dinâmicos do rotor assim como as forças desenvolvidas nos mancais serão avaliados inicialmente através de simulação computacional, sendo que as equações de movimento que governam o sistema serão resolvidas ao longo do tempo através de um integrador numérico. A partir dessas simulações torna-se possível verificar como a inclusão do modelo deste novo mancal é capaz de prevenir a condição de instabilidade fluido-induzida, controlar a capacidade de carga e reduzir a temperatura do filme de óleo atuando sobre a velocidade média do filme lubrificante. As respostas obtidas nas simulações serão comparadas com a resposta obtida no rotor com o modelo de mancal convencional, de forma a constatar as melhorias propostas nesse projeto. Além disso, o projeto deste novo modelo de mancal será realizado de forma a obter uma solução construtiva viável para a fabricação e montagem do mesmo. Com isso, o protótipo desse novo mancal será submetido a testes experimentais sob diferentes condições de operação, com o intuito de validar os resultados obtidos através das simulações computacionais. Este projeto se insere no escopo do projeto temático 2015/20363-6 "Identificação e controle tolerantes a falhas em sistemas rotativos", atuando como uma proposta de prevenção de falhas em mancais lubrificados, ou ainda, permitindo alterar a posição de equilíbrio do eixo no mancal e manter a máquina em operação até que uma parada de manutenção seja programada. (AU)