Simulação Numérica de multisplitters em um compressor centrífugo de CO2

• Processo: 19/24804-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2021
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica - Fenômenos de Transportes
• Pesquisador responsável: Leandro Oliveira Salviano
• Beneficiário: Bruno Antonio Barbizan
• Instituição Sede: Faculdade de Engenharia (FEIS). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Ilha Solteira. Ilha Solteira , SP, Brasil
• Assunto(s): Dinâmica dos fluidos computacional Centrífugas Dióxido de carbono Simulação numérica Métodos numéricos de otimização
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: análise de sensibilidade | Compressor de CO2 | eficiência isentrópica | Método de Morris | Simulação Numérica | Turbomáquina

Resumo

Os crescentes avanços na análise a partir da Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD) permitiram a aplicação de técnicas para aperfeiçoar o design de novos equipamentos, obtendo equipamentos com melhor desempenho global. O equipamento a ser estudado neste projeto de pesquisa é um compressor centrífugo de CO2 no estado subcrítico operando no primeiro estágio, com o objetivo de avaliar a influência dos parâmetros geométricos dos splitters inseridos entre as pás principais de um impeller sobre a eficiência isoentrópica e relação de pressão. As técnicas aplicadas para melhorar a eficiência dos compressores centrífugos de CO2 podem contribuir para estratégias de mitigação das emissões de gases de efeito estufa na indústria de petróleo e gás. Os parâmetros geométricos dos splitters a serem analisados na simulação numérica são a posição do leading edge e os camber angles, que compõem um total de 12 parâmetros de entrada em um escoamento no estado estacionário, compressível, turbulento e tridimensional. Associado à modelagem CFD, uma abordagem promissora para a análise de sensibilidade (SA) é o acoplamento à ferrametas de screening como o método de Morris, que é uma poderosa ferramenta para 'fixação de fatores', identificando as variáveis de entrada não influentes, permitindo quantificar o impacto dos parâmetros geométricos estudados no desempenho do compressor centrífugo. Embora não seja objetivo deste projeto de pesquisa, esta é uma importante e preliminar etapa para a submissão da solução à método de otimização.