Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/42153
Tipo de documento: Tese
Tipo de acceso: Acesso Aberto
Título: Modelagem termo-hidrodinâmica de mancal cilíndrico radial submetido à condição de lubrificação variável
Título (s) alternativo (s): Modelagem termo-hidrodinâmica de mancal cilíndrico radial submetido à condição de lubrificação variável
Autor: Gomes, Ely Queiroz
Primer orientador: Cavallini Junior, Aldemir Aparecido
Primer coorientador: Bregion, Daniel Gregory
Primer miembro de la banca: Nicoletti, Rodrigo
Segundo miembro de la banca: Fabro, Adriano Todorovic
Tercer miembro de la banca: Lobato , Fran Sérgio
Cuarto miembro de la banca: Silva Junior, Washington Martins
Resumen: Mancais hidrodinâmicos cilíndricos são elementos essenciais em máquinas rotativas, sendo aplicados desde pequenos motores até turbo geradores de grande porte. Eles operam com base no princípio de filme de óleo fino que separa um eixo girante do mancal, evitando o contato entre as superfícies. Estudos sobre mancais cilíndricos geralmente consideram um fornecimento adequado de lubrificante. No entanto, é crucial analisar o fenômenos de lubrificação insuficiente para entender a influência das condições de lubrificação no desempenho dos mancais. Diversos modelos numéricos foram desenvolvidos para representar o comportamento dos mancais hidrodinâmicos, classificados conforme a condição de lubrificação: hidrodinâmico, termohidrodinâmico, elastohidrodinâmico e termoelastohidrodinâmico. Independentemente do modelo, a pressão de sustentação é geralmente determinada pela solução da Equação de Reynolds. Neste trabalho, duas formulações foram elaboradas - a equação reduzida de Reynolds e $p-\theta$ - para representar este componente de máquina. Além da validação com a literatura, é necessário validar experimentalmente o modelo. Para isso, foi projetado e confeccionado um mancal instrumentado para monitorar variáveis que serão comparadas com a simulação. Dezesseis sensores termopares, igualmente espaçados ao longo do comprimento circunferencial do mancal, foram usados para monitorar a temperatura do filme de óleo. Um esquema similar foi adotado para a aquisição de dados de pressão, com dezesseis transdutores de pressão distribuídos de maneira semelhante aos sensores de temperatura. Os experimentos realizados e a validação com a literatura demonstraram que o modelo THD representa bem o comportamento do mancal cilíndrico.
Abstract: Cylindrical hydrodynamic bearings are essential components in rotating machines, used in applications ranging from small motors to large turbo generators. They operate based on the principle of a thin oil film that separates a rotating shaft from the bearing, preventing contact between the surfaces. Studies on cylindrical bearings usually consider an adequate supply of lubricant. However, it is crucial to analyze the phenomenon of oil starvation to understand the influence of lubrication conditions on bearing performance. Various numerical models have been developed to represent the behavior of hydrodynamic bearings, classified according to the lubrication condition: hydrodynamic, thermohydrodynamic, elastohydrodynamic, and thermoelastohydrodynamic. In these models, the supporting pressure is generally determined by solving the Reynolds Equation. In this work, two formulations were developed - the reduced Reynolds equation and $p-\theta$ - to represent this machine component. In addition to validation with the data provide by literature, experimental validation of the model is necessary. For this, a bearing was designed and manufactured, capable of being instrumented to monitor variables that will be compared with the simulation. Sixteen thermocouple sensors, equally spaced along the circumferential length of the bearing, were used to monitor the oil film temperature. A similar scheme was adopted for pressure data acquisition, with sixteen pressure transducers distributed similarly to the temperature measurement scheme. The obtained results demonstrated that the THD model obtained a good representation of the behavior of the cylindrical bearing.
Palabras clave: Lubrificação insuficiente
Oil-starvation
Mancal hidrodinâmico
Hydrodinamics bearing
Termo-hidrodinâmico
Thermo-hydrodynamic
Engenharia mecânica
Área (s) del CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::PROJETOS DE MAQUINAS
Tema: Engenharia mecânica
Hidrodinâmica
Lubrificação e lubrificantes
Sistemas dinâmicos e mecatrônicos
Idioma: por
País: Brasil
Editora: Universidade Federal de Uberlândia
Programa: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Cita: GOMES, Ely Queiroz. Modelagem termo-hidrodinâmica de mancal cilíndrico radial submetido à condição de lubrificação variável. 2024. 98 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2024.548.
Identificador del documento: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2024.548
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/42153
Fecha de defensa: 29-jul-2024
Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS): ODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.
Aparece en las colecciones:TESE - Engenharia Mecânica

Ficheros en este ítem:
Fichero Descripción TamañoFormato 
ModelagemTermoHidrodinâmicaMancal.pdfTese8.45 MBAdobe PDFVista previa
Visualizar/Abrir


Los ítems de DSpace están protegidos por copyright, con todos los derechos reservados, a menos que se indique lo contrario.