PG-EAM - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Aeronáutica e Mecânica
EN PT
Dissertação de Mestrado 2006

Simulação numérica de escoamento em turbinas axiais de alto desempenho.

Autor

Marco Aurélio Bonilauri Santin

Orientador

  • Orientador João Roberto Barbosa

Área de Concentração

Aerodinâmica, Propulsão e Energia

Data de Defesa

28/04/2006

Número da Tese

000541236

Resumo

Procurar uma turbina axial eficiente é evitar desperdício de energia, já que o aumento da eficiência dos componentes de uma turbina a gás refletem em uma máquina mais eficiente, que fornece trabalho com um menor custo de combustível. Com a dinâmica dos fluidos computacional é possivel obter informações quantitativas do desempenho da turbina axial pela simulação do escoamento entre suas pás. Permite também visualizar detalhadamente os pontos onde há separação, ondas de choque, gradientes elevados; fenômenos diretamente relacionados à geração de perdas. Este é o estudo da análise do desempenho de turbinas axiais de alto desempenho utilizando uma ferramenta para simulação computacional do seu escoamento tridimensional e viscoso, em regime permanente. Um software comercial foi empregado para resolver as equações de Navier-Stokes com média de Reynolds com modelo de turbulência Spalart-Allmaras. A simulação em diversos pontos de operação permitiu a construção de um mapa de desempenho e sua comparação foi feita com o gerado usando uma metodologia de previsão de desempenho que contabiliza as perdas por meio das correlações de Ainley-Mathieson e Kacker-Okapuu.

Palavras-chave

Turbinas a gás Turbinas axiais Dinâmica dos fluidos computacional Análise numérica Simulação Engenharia mecânica