PG-EAM - Graduate Program in Aeronautical and Mechanical Engineering
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PhD Thesis 2012

Influência da dinâmica dos mancais na resposta vibratória de uma turbina aeronáutica de 5-kN de empuxo

Author

Geraldo Creci Filho

Advisor

  • Advisor João Carlos Menezes

Concentration Area

Mecânica dos Sólidos e Estruturas

Defense Date

05/03/2012

Thesis Number

62130

Abstract

Este trabalho apresenta uma investigação numérica sobre o comportamento rotodinâmico do conjunto rotativo de uma turbina aeronáutica de 5 kN de empuxo. Além da caracterização de dinâmica de rotores, várias análises de integridade estrutural foram realizadas nos principais componentes mecânicos da turbina aeronáutica a fim de assegurar um funcionamento livre de falhas. O eixo do conjunto rotativo é sustentado por um mancal dianteiro composto por um rolamento de esferas do tipo deep groove e, também, por um mancal traseiro do tipo squeeze film damper. Ambos os mancais foram projetados de modo a conferir apropriadas características de rigidez e amortecimento ao conjunto rotativo. Três folgas radiais para o squeeze film damper foram analisadas a fim de se definir a melhor configuração do mancal traseiro, levando-se em consideração todo o restante da máquina rotativa. Foi observado que a folga radial do squeeze film damper e a viscosidade do óleo de lubrificação afetam fortemente o desempenho do mancal traseiro. O comportamento rotodinâmico do conjunto rotativo foi caracterizado em função dos coeficientes dinâmicos de rigidez e amortecimento dos mancais. Problemas de vibração no conjunto rotativo foram evitados e os desenhos dos principais componentes mecânicos da turbina aeronáutica foram liberados para a fabricação.

Keywords

Dinâmica de rotores Turbinas a gás Mancais Análise estrutural Propriedades mecânicas Ensaios de materiais Método de elementos finitos Engenharia estrutural Engenharia mecânica