Ciência e Tecnologia: bases para o Desenvolvimento Social
20 a 25 de outubro de 2014
Trabalho 2080
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Fluidos e fenômenos de transporte |
| Setor | Departamento de Engenharia de Produção e Mecânica |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CNPq |
| Primeiro autor | Lucas Calvi Piazzarolo |
| Orientador | ALVARO MESSIAS BIGONHA TIBIRIÇA |
| Outros membros | HENRIQUE MARCIO PEREIRA ROSA |
| Título | Modelagem e Simulação CFD de Bombas Centrífugas |
| Resumo | As bombas centrífugas, também chamadas de turbobombas, desempenham um papel fundamental no uso doméstico e industrial. Sem elas, o transporte de fluidos para diferentes níveis seria muito mais trabalhoso e o custo dessa operação seria muito mais elevado. Um exemplo claro da grande importância e aplicação das bombas centrífugas são os poços de petróleo. Quando a viscosidade do óleo extraído do poço é alta, e/ou a pressão dos gases aprisionados com o óleo não é suficiente para que este seja elevado até a superfície, é necessário o uso de bombas para que isso aconteça. Além desse exemplo, este equipamento possui inúmeras outras aplicações, como por exemplo nos sistemas de irrigação, saneamento básico, transporte de fluidos nas indústrias e uso em edifícios comerciais e residenciais. O principal componente deste tipo de equipamentos é o rotor, que é um conjunto de pás ou palhetas que impulsionam o líquido que passa por ele, visto que a transformação de energia dentro da bomba ocorre principalmente nele. Através da rotação deste, que gira com a mesma velocidade angular do eixo, são geradas as forças que são desenvolvidas na massa líquida. Alterações nas características físicas do rotor, como número de pás, ângulo de saída das pás, e diâmetro do rotor, por exemplo, possuem grande influência no desempenho final do equipamento, visto que a alteração desses fatores leva a uma mudança na quantidade de energia hidráulica disponível na saída do rotor, e assim, na quantidade de trabalho disponível que o fluido pode realizar (Rajendran, et. Al.). Uma das formas de avaliar o desempenho de uma bomba centrífuga é através da obtenção da curva característica da bomba e de seu ponto de trabalho. Para que o projetista alcance o desempenho máximo esperado do equipamento, muitos estudos e variações de projeto são feitas até que o modelo seja implantado. Porém, a construção de protótipos (modelos físicos) é, muitas vezes, inviável, devido a limitações financeiras e de tempo. Com isso, nos últimos tempos, a Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD – Computer Fluid Dynamics) vem se destacando, pois as simulações numéricas possuem um grande potencial para predizer o desempenho e fornecer um quadro completo do funcionamento do equipamento (Cipolla, 2011), antes da produção e implantação do sistema, gerando assim uma economia de tempo e recursos financeiros Este trabalho busca mostrar a importância das ferramentas de CFD para o projeto de bombas centrífugas e verificar a influência da alteração de um parâmetro construtivo, o número de pás do rotor da bomba, em seu desempenho, pois através das simulações, os projetistas obtém um quadro completo de seu desempenho e perdas de energia, e assim podem buscar melhorias no projeto, como na variante construtiva estudada no presente trabalho, para que o equipameto atenda aos requisitos de funcionamento da melhor forma possível. |
| Palavras-chave | Bombas centrífugas, rotor, CFD |
| Forma de apresentação..... | Painel |