PG-EAM - Graduate Program in Aeronautical and Mechanical Engineering
PT EN
Master's Dissertation 2009

Estudo do desempenho de um compressor axial de vários estágios com injeção de água na sua entrada.

Author

Luciano Porto Bontempo

Advisor

  • Advisor João Roberto Barbosa

Concentration Area

Aerodinâmica, Propulsão e Energia

Defense Date

05/08/2009

Thesis Number

000554851

Abstract

A simulação numérica de compressores axiais é de fundamental importância tanto na fase de projeto quanto na de desenvolvimento do compressor. A simulação numérica é utilizada para detectar problemas de funcionamento, que podem ocorrer durante a operação. Na fase de desenvolvimento, prazos e custos podem ser reduzidos. O presente trabalho consiste na análise do desempenho de um compressor operando com ar úmido e ou com injeção de água. Para tanto foi desenvolvido e implementado um modelo de evaporação de gotículas de água no interior de compressores axiais, compatível com o método da curvatura das linhas de corrente, num programa computacional já existente. Este programa é capaz de simular o desempenho de compressores axiais fora e dentro do ponto de projeto, utilizando o método da curvaturas das linhas de corrente. Uma vez implementados os modelos,o desempenho do compressor é avaliado nas seguintes condições: injeção de água, tanto na entrada quanto entre os estágios do compressor; variação das propriedades iniciais das partículas injetadas como: diâmetro, temperatura, velocidade e posição; simulação da compressão com o ar úmido, sem a presença de gotículas de água.Também é feito um estudo das propriedades termofísicas e dinâmicas das partículas ao longo do compressor tais como trajetória,velocidade,diâmetro e temperatura. Os resultados mostram que a injeção de água tem grande potencial para o aumento de potência de uma turbina a gás e isoladamente é e?caz na diminuição do trabalho de compressão.

Keywords

Turbocompressores Desempenho Injeção de água Análise numérica Simulação computadorizada Engenharia mecânica