Desenvolvimento de um mancal hidrodinâmico ativo para aplicação em sistemas rotativos

Autor(es)

Douglas Jhon Ramos

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Mecânica
• Data de defesa: 2023-02-16

Membros da banca

Gregory Bregion Daniel; Katia Lucchesi Cavalca Dedini; Aldemir Aparecido Cavalini Júnior; Diogo Stuani Alves; Rodrigo Nicoletti

• Orientador: Gregory Bregion Daniel

Resumo

Os mancais hidrodinâmicos convencionais aplicados às máquinas rotativas são suscetíveis a algumas condições indesejadas, como instabilidade fluido-induzida, aumento de temperatura e ineficiência no ajuste da capacidade de carga. Para evitar essas condições, é proposto um novo conceito de mancal hidrodinâmico, no qual é considerado o próprio movimento da sua superfície, possibilitando assim alterar a velocidade média e relativa do filme de óleo lubrificante dentro do mancal. Neste trabalho, o comportamento dinâmico do rotor, bem como as forças hidrodinâmicas desenvolvidas nos mancais, são inicialmente avaliados através de simulação computacional, permitindo verificar as vantagens e melhorias obtidas com esse novo conceito de mancal. Os resultados numéricos mostram que esse novo mancal é capaz de evitar as condições associadas à instabilidade fluido-induzida no sistema rotativo, além de atuar na redução da temperatura do óleo e na capacidade de carga do mancal. Os resultados positivos obtidos nas simulações computacionais permitiram a idealização do novo conceito de mancal, contemplando alternativas para a entrada de óleo no mancal rotativo, assim como sistemas mecânicos que permitissem esse tipo de movimento no mancal assegurando a sustentação do rotor. O desenvolvimento e montagem do protótipo com mancal de rolamento possibilitou o desenvolvimento da bancada de testes experimentais, montada no LAMAR com o objetivo de reprodução dos testes obtidos nas simulações computacionais. Os testes experimentais envolvendo o ajuste da capacidade de carga e mitigação dos efeitos de oil whirl mostraram que o novo conceito de mancal é capaz de reproduzir os principais efeitos observados nas simulações computacionais e representa uma alternativa promissora para melhorar o desempenho das máquinas rotativas (AU)

• Processo FAPESP: 18/11298-4 - Desenvolvimento de um mancal hidrodinâmico ativo para aplicação em sistemas rotativos
• Beneficiário: Douglas Jhon Ramos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado