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dc.creatorMacedo Chagas, Kaíque César-
dc.date.accessioned2025-02-24T13:50:25Z-
dc.date.available2025-02-24T13:50:25Z-
dc.date.issued2025-02-12-
dc.identifier.citationMACEDO CHAGAS, Kaíque César. Mapeamento dos coeficientes dinâmicos de selos planos de máquinas rotativas. 2025. 104 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.44.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/44902-
dc.description.abstractMechanical seals are widely used components in rotating machinery, designed to prevent fluid leakage. The study of their dynamic coefficients is essential in the context of Rotating Machinery Dynamics. Typically, seals are incorporated into the equations of motion of rotors through stiffness and damping coefficients, directly influencing the vibration response and operational stability of these machines. The dynamic coefficients of mechanical seals with simple geometries, such as plain seals, are determined using simplified mathematical/physical models for the seal's lubricant fluid flow, known as bulk-flow models. A common simplification in such models is assuming the shaft center position is concentric with the seal, thereby neglecting significant variations in the dynamic coefficients calculated for eccentric positions. Consequently, when relating the rotor center's displacements and velocities with stiffness and damping coefficients calculated for a concentric position, the effects of these variations may not be accurately represented in the vibration response to unbalance. In this context, the present work proposes a bulk-flow model to calculate the dynamic coefficients of plain seals using the Finite Volume Method (FVM) without simplifications regarding the rotor center's position. The model is developed in a Python environment and integrated with the Rotordynamic Open-Source Software (ROSS) library. Furthermore, this work evaluates the impact of variations in these dynamic coefficients with the rotor center's position on the vibration response to unbalance of a water injection pump. This is achieved through a comparative analysis between the vibration response to unbalance determined using dynamic coefficients calculated for a position concentric with the seal and the vibration response to unbalance obtained considering dynamic coefficients varying with the rotor center's position, using for that the mapping of the dynamic coefficients and Kriging metamodels.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.description.sponsorshipPetrobrás - Petróleo Brasileiro S.Apt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectSelos Planospt_BR
dc.subjectKrigingpt_BR
dc.subjectMapeamentopt_BR
dc.subjectResposta de Vibraçãopt_BR
dc.subjectVolumes Finitospt_BR
dc.subjectPlain Sealspt_BR
dc.subjectMappingpt_BR
dc.subjectVibration Responsept_BR
dc.subjectFinite Volumespt_BR
dc.titleMapeamento dos coeficientes dinâmicos de selos planos de máquinas rotativaspt_BR
dc.title.alternativeMapping of the dynamic coefficients of rotating machinery plain sealspt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor1Cavallini Júnior, Aldemir Aparecido-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0387727577180664pt_BR
dc.contributor.referee1Steffen Júnior, Valder-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6838375689601075pt_BR
dc.contributor.referee2Santos, Ilmar Ferreira-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/7131305417249010pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1817406801472098pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoOs selos mecânicos são elementos amplamente empregados em máquinas rotativas e projetados para prevenir o vazamento de fluidos. O estudo sobre o comportamento de seus coeficientes dinâmicos é indispensável no contexto da Dinâmica de Máquinas Rotativas. Geralmente, selos são incluídos nas equações do movimento de rotores através de coeficientes de rigidez e amortecimento, influenciando diretamente a resposta de vibração e a estabilidade operacional dessas máquinas. Os coeficientes dinâmicos de selos mecânicos com geometria simples, como os selos planos, são determinados por meio de modelos matemáticos/físicos simplificados para o escoamento do fluido lubrificante do selo, conhecidos como bulk-flow models. Uma simplificação comumente adotada nesse tipo de modelo é considerar que a posição do centro do eixo é concêntrica ao selo, desconsiderando assim as variações significativas que ocorrem nos valores dos coeficientes dinâmicos calculados para posições excêntricas. Consequentemente, ao relacionar os deslocamentos e velocidades do centro do rotor com coeficientes de rigidez e amortecimento calculados para uma posição concêntrica, os efeitos de tais variações podem não ser representados na resposta de vibração ao desbalanceamento. Nesse sentido, o presente trabalho propõe um bulk-flow model para calcular os coeficientes dinâmicos de selos planos utilizando o Método dos Volumes Finitos (MVF) e sem simplificações acerca da posição do centro do rotor, desenvolvido em ambiente Python e integrado com a biblioteca de análise rotordinâmica Rotordynamic Open-Source Software (ROSS). E, além disso, avaliar o impacto das variações desses coeficientes dinâmicos com a posição do centro do rotor na resposta de vibração ao desbalanceamento de uma bomba de injeção de água através da análise comparativa entre a resposta de vibração ao desbalanceamento determinada considerando coeficientes dinâmicos calculados para uma posição concêntrica ao selo com a resposta de vibração ao desbalanceamento calculada considerando que os coeficientes dinâmicos variam de acordo com a posição do centro do rotor, utilizando para isso o mapeamento dos coeficientes dinâmicos e metamodelagem Kriging.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Mecânicapt_BR
dc.sizeorduration104pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA::MECANICA DOS SOLIDOSpt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.44pt_BR
dc.orcid.putcode178863068-
dc.crossref.doibatchid7eae554c-83c8-47d2-8679-0cdedaa2ac0b-
dc.subject.autorizadoEngenharia mecânicapt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.pt_BR
Aparece en las colecciones:DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica

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