Determinação das áreas efetivas de força e de escoamento em um modelo real de válvula usada em compressores de refrigeração

• Processo: 14/24121-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2015
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2015
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Engenharia Térmica
• Pesquisador responsável: José Luiz Gasche
• Beneficiário: Eduardo Postingel Falcetti
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
• Assunto(s): Geometria algébrica real Refrigeração Escoamento Válvulas reguladoras de pressão Número de Reynolds Simulação numérica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Compressor | OpenFOAM | Refrigeração | Simulação Numérica | Válvula | Refrigeração e Condicionamento de Ar

Resumo

Compressores alternativos herméticos são amplamente utilizados em sistemas de refrigeração por compressão de vapor de pequeno e médio porte. Uma das principais partes deste tipo de compressor é o sistema de válvulas automáticas utilizadas para controlar os processos de sucção e descarga. O estudo experimental ou analítico/numérico destes processos é bastante complexo, principalmente pela presença do problema de interação fluido-estruturadurante o funcionamento das válvulas e pela complexidade geométrica de todo sistema. Por isso, modelos simplificados como os difusores radiais têm sido muito usados para representar o sistema de válvulas. Dois parâmetros muito usados para representar o comportamento do sistema de válvulas em projetos e simulações de compressores são as áreas efetivas de força e de escoamento. Estes parâmetros podem ser obtidos tanto experimentalmente quanto por meio de simulações numéricas. A maioria dos dados disponíveis na literatura para a estimativa destes parâmetros usa a geometria do difusor radial para representar as válvulas. Neste projeto, pretende-se simular numericamente o escoamento em uma geometria real muito usada em válvulas de sucção com o objetivo de determinar as áreas efetivas de força e de escoamento. Pretende-se realizar as simulações numéricas para números de Reynolds, baseados no diâmetro do orifício da válvula, na faixa de 3000 a 20000, considerando aberturas reais observadas em compressores alternativos de pequeno e médio portes. As simulações numéricas serão efetuadas usando um código computacional aberto e gratuito denominado de OpenFOAM, que se trata de uma ferramenta continuadamente atualizada e amplamente empregada na investigação numérica de problemas em diversas áreas da engenharia.