Análise numérica de selos mecânicos de fluxo aplicados a rotores

Resumo

O estudo de máquinas rotativas é de grande importância no contexto da mecânica dos sólidos, pois este tema ocupa uma posição de destaque no que concerne ao estudo e aplicação de máquinas e estruturas. A existência de um componente rotativo que transmite potência pode acarretar uma série de problemas, e portanto, é imprescindível um desenvolvimento matemático que permita simular as características operacionais dessas máquinas e entender os fenômenos associados à dinâmica de seu funcionamento. A análise dinâmica de rotores visa prever o comportamento e identificar desvios caracterizados por meio das respostas dinâmicas do conjunto, fornecendo indicadores de mal funcionamento ou diagnóstico de falhas, e minimizando os riscos de paradas imprevistas no sistema. O estudo dinâmico de máquinas rotativas deve ser realizado considerando a interação entre os componentes envolvidos na sua construção, como por exemplo, rotores, eixos, mancais, selos de fluxo e estruturas de suporte. Dentro deste contexto, este projeto tem por objetivo a determinação dos parâmetros físicos dos selos de fluxo de folga fixa, os quais devem ser integrados ao modelo global de sistemas rotativos. A diferença de pressão entre entrada e saída de selos mecânicos será obtida através da solução de equações governantes para líquidos, escoando em selos anulares, e pela equação de Bernoulli, utilizando o método dos volumes finitos. Os coeficientes equivalentes de rigidez e amortecimento serão estimados pelo método dos mínimos quadrados. Os fatores de atrito de Moody e de Blasius serão comparados e os resultados obtidos serão validados através de comparação direta com os valores apresentados pela literatura. Os resultados deste projeto serão aplicados na modelagem global de uma máquina rotativa, de modo a tornar a análise do conjunto girante mais completa.(AU)