Análises e soluções tribológicas para mancais de deslizamento de alto desempenho: aplicações em turbinas eólicas

• Processo: 22/03110-0
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Projeto Inicial
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2028
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica
• Pesquisador responsável: Francisco José Profito
• Beneficiário: Francisco José Profito
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Demetrio Cornilios Zachariadis ; Flávio Celso Trigo ; Roberto Martins de Souza
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/18645-2 - Modelagem Estocástica para Lubrificação - Aplicações em Mancais de Deslizamento para Turbinas Eólicas, BP.DR; 24/07974-5 - Modelagem multiescala de contatos lubrificados texturizados e uso de diferentes materiais/recobrimentos superficiais em mancais de deslizamento: aplicações em turbinas eólicas, BP.DR; 23/15225-0 - Modelagem Computacional da Lubrificação Termo-Elasto-Hidrodinâmica e Mista de Mancais de Deslizamento - Aplicações em Turbinas Eólicas, BP.DR
• Assunto(s): Aerogerador Tribologia Lubrificação Modelos matemáticos Simulação por computador Mancais Energia renovável Novas fontes de energias
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Lubrificação | Mancais de deslizamento | modelagem matematica | Simulação Computacional | Tribologia | Turbinas eólicas | Tribologia

Resumo

A demanda por energia limpa e renovável está em constante crescimento com o agravamento do quadro de mudanças climáticas, preservação ambiental e conflitos geopolíticos correlacionados com os monopólios de combustíveis fósseis. Neste contexto, a energia eólica tem se mostrado uma fonte viável de energia limpa, sustentável e com baixo impacto ambiental e projeções otimistas de crescimento da capacidade instalada no futuro. O Brasil possui uma posição privilegiada no ranking mundial de geração eólica devido às condições de vento favoráveis em certas regiões do país. Entretanto, o desenvolvimento de turbinas eólicas mais eficientes e com maior durabilidade e confiabilidade de operação enfrenta desafios importantes, principalmente para aplicações offshore. Atualmente, turbinas eólicas apresentam falhas prematuras relacionadas com fenômenos tribológicos complexos que ocorrem na interface de contato entre as partes móveis desses sistemas, afetando assim os custos de operação, manutenção, troca de componentes e preço final da energia. Em turbinas convencionais, o mancal principal e os mancais da caixa de engrenagens são geralmente de rolamentos e bastante susceptíveis a falhas. Mancais de deslizamento têm se mostrado uma alternativa viável aos mancais de rolamentos para aplicações eólicas por possuírem maior capacidade de sustentação de carga, melhor resistência ao impacto, amortecimento de vibrações, ajuste para desalinhamento e maior facilidade de montagem e manutenção. Entretanto, devido às condições severas de lubrificação características de aplicações eólicas, a utilização desses tipos de mancais não é consolidada e requer pesquisas mais avançadas para a melhor compreensão dos fenômenos tribológicos atuantes. Neste cenário, o objetivo central dessa proposta de projeto é propor avanços na fronteira do conhecimento em modelagem matemática e simulação numérica de sistemas lubrificados para a investigação de soluções tribológicas de mancais de deslizamento de alto desempenho para aplicações em turbinas eólicas, contribuindo assim para o desenvolvimento científico e tecnológico voltados para a geração de energia limpa, sustentável e com baixo impacto ambiental. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

PROFITO, F. J.; VLADESCU, S. C.; REDDYHOFF, T.; DINI, D.. Numerical and experimental investigation of textured journal bearings for friction reduction. TRIBOLOGY INTERNATIONAL, v. 195, p. 16-pg., 2024-04-17. (22/03110-0)