O estudante Diego Luidy Beppler, orientado pelo Prof. César José Deschamps, Ph.D. e coorientado pelo Prof. Ernane Silva, Dr. Eng. (UFSC/Joinville), defenderá sua dissertação na próxima quinta-feira (19/12) às 14h no Auditório do Polo (Bloco A/EMC). A defesa é vinculada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. O auditório tem capacidade para cerca de 80 pessoas.
Banca:
Prof. César José Deschamps, Ph.D. (Orientador/Presidente)
Prof. Lauro César Nicolazzi, Dr.Eng.
Prof. Eduardo Alberto Fancello, Dr.Eng.
Título: “Previsão numérica da velocidade de impacto de válvulas do tipo palheta”
Resumo:
Válvulas do tipo palheta são comumente utilizadas em compressores alternativos devido ao seu baixo custo e simplicidade geométrica e de montagem. A abertura e o fechamento dessas válvulas ocorrem de forma automática devido à diferença de pressão entre a câmara de compressão e as câmaras de sucção e descarga. A operação adequada das válvulas é fundamental para a eficiência do compressor e a principal falha ocorre por fadiga devido aos repetitivos impactos contra o assento. Esse modo de falha não é facilmente controlado e a velocidade de impacto é usada como parâmetro indireto para avaliar a confiabilidade da válvula. O presente trabalho considera o desenvolvimento de um modelo de baixo custo computacional para prever a velocidade de impacto de válvulas a partir da solução de sua dinâmica com um sistema massa-mola-amortecedor com um grau de liberdade. Duas alternativas foram analisadas para avaliar a força exercida pelo fluido sobre a válvula, uma delas baseada no conceito de área efetiva de força e a outra no coeficiente de arrasto do escoamento. Além disso, avaliou-se também o efeito do coeficiente de amortecimento sobre a dinâmica da válvula. Um modelo de formulação integral foi utilizado para simular o ciclo de compressão em conjunto com a dinâmica das válvulas de sucção e descarga. Diagramas p-V e movimentos e velocidades de impacto das válvulas foram previstos para dois compressores de refrigeração em várias condições de operação e comparados com dados experimentais. Observou-se que os resultados de velocidade de impacto obtidas com o conceito de área efetiva de força apresentam desvios significativos em relação aos dados experimentais. Por outro lado, o emprego do coeficiente de arrasto para calcular a força sobre a válvula forneceu resultados que acompanharam de forma mais adequada as tendências dos dados experimentais, embora com desvios médios de magnitude semelhantes àqueles dos resultados do modelo de área efetiva. Concluiu-se que o coeficiente de arrasto é a melhor alternativa para a avaliação da força sobre a válvula e sua velocidade de impacto em todo o envelope de operação do compressor.
Palavras-chave: Compressor alternativo. Válvula palheta. Velocidade de impacto.