TransitÃrio nÃo-adiabÃtico de turbinas a gÃs.

AUTOR(ES)

Alves, Marco AurÃlio da Cunha

DATA DE PUBLICAÇÃO

2003

RESUMO

As turbinas a gÃs modernas estÃo sujeitas a requisitos muito rigorosos de desempenho, operacionalidade e durabilidade. Para atender estes requisitos, que sÃo conflitantes, e para assegurar um projeto adequadamente ponderado, simulaÃÃes dos comportamentos dinÃmico e transitÃrio do motor sÃo necessÃrias durante os projetos do motor e do sistema de controle, bem como durante os ensaios de desenvolvimento. Isto garante a prevenÃÃo de problemas e reduz custos de desenvolvimento. Modelos de simulaÃÃo de desempenho representativos do motor, que levam em consideraÃÃo os efeitos dinÃmicos e transitÃrios, sÃo utilizados desde o inÃcio do projeto, tanto do motor propriamente dito como do sistema de controle, para permitir a escolha da melhor configuraÃÃo do motor e a lei de controle mais adequada. A compatibilidade entre as partes do motor pode ser verificada, mesmo antes da fabricaÃÃo, evitando erros que podem custar caro. Neste trabalho foi desenvolvido um modelo de simulaÃÃo de desempenho de turbinas a gÃs com capacidade para tratar a dinÃmica nÃo adiabÃtica e a transferÃncia de calor transitÃria do motor. Foram incluÃdos no modelo alguns aspectos conhecidos que afetam o comportamento dinÃmico e transitÃrio dos motores, tais como: transferÃncia de calor gÃs-metal e variaÃÃo na eficiÃncia dos componentes devido à variaÃÃo de folgas de topo. A capacidade de simulaÃÃo da dinÃmica nÃo adiabÃtica do modelo foi validada usando um mÃtodo de diferenÃas finitas disponÃvel na literatura. O modelo foi utilizado ainda para simular o desempenho dinÃmico de uma turbina a gÃs com regenerador e foi observado que o volume e a transferÃncia de calor no regenerador tÃm uma influÃncia maior na dinÃmica do motor que o atrito interno do regenerador. A capacidade de simulaÃÃo de transitÃrio nÃo adiabÃtico de turbinas a gÃs do modelo foi validada usando um modelo de simulaÃÃo jà consagrado da literatura. Os modelos foram utilizados na simulaÃÃo do desempenho em regime transitÃrio de um motor turbofan, de dois eixos e saÃda misturada, e os resultados obtidos apresentaram pouca diferenÃa.

ASSUNTO(S)

turbinas a gÃs anÃlise numÃrica transferÃncia de calor simulaÃÃo computadorizada motores termodinÃmica desempenho

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