Efeitos termicos em mancais segmentados hibridos : teoria e experimento

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DATA DE PUBLICAÇÃO

1999

RESUMO

Este trabalho apresenta um estudo dos efeitos térmicos presentes em um novo conceito de mancal segmentado híbrido: mancais lubrificados via múltiplos orifícios localizados nas sapatas, cujo objetivo é o controle ativo dos movimentos do rotor. Para tanto, propõe-se um modelo matemático para o escoamento do lubrificante que considera tanto a lubrificação hidrodinâmica como a injeção radial de óleo através dos orifícios. Com isto, deduzem-se as equações de Reynolds e da energia para o problema em estudo, admitindo-se que o escoamento é laminar, incompressível e isolado (adiabático). Resolvendo-se numericamente estas equações, através da aplicação do Método das Diferenças Finitas, apresentam-se as distribuições de pressões e temperaturas do lubrificante no plano da superfície das sapatas, para diferentes condições de operação do mancal. Descreve-se, também, uma bancada de testes e apresentam-se comparações onde os resultados numéricos mostram boa concordância com dados experimentais obtidos a partir da bancada de testes e da literatura. A aplicação deste tipo de lubrificação híbrida permite reduzir a temperatura média do óleo ao longo das sapatas ao se injetar óleo frio através dos orifícios. Este resfriamento, porém, é localizado e limita-se à jusante dos orifícios, devido ao escoamento ser preponderantemente unidirecional. Orifícios localizados próximos às bordas das sapatas mostraram-se os mais efetivos na injeção de óleo, pois estas são as áreas de menor pressão hidrodinâmica sobre as sapatas. A escolha dos valores de pressão de injeção do óleo deve ser adequada para cada condição de operação do mancal, caso contrário pode não se conseguir o resfriamento desejado do escoamento

ASSUNTO(S)

hidrodinamica mancais analise termica diferenças finitas

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