Análise numérico-experimental de vazamentos em válvulas de compressores

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2016
Autor(a) principal: Rezende, Gustavo Coelho
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/172777
Resumo: Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016.
id UFSC_f03a4898df8276e0b5f6f8fdccdffcb5
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsc.br:123456789/172777
network_acronym_str UFSC
network_name_str Repositório Institucional da UFSC
repository_id_str
spelling Análise numérico-experimental de vazamentos em válvulas de compressoresEngenharia mecânicaCompressoresVálvulasDissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016.Vazamentos são comuns em compressores alternativos utilizados em refrigeração doméstica. Esses vazamentos ocorrem principalmente entre a folga pistão-cilindro e nas válvulas. Entretanto, a investigação de vazamento em válvulas e sua influência na performance de compressores é algo recente. As válvulas investigadas neste trabalho são do tipo palheta e abrem/fecham automaticamente devido à diferença de pressão entre as câmaras de compressão e sucção/descarga do compressor. O vazamento ocorre quando a válvula está fechada sobre o assento e o fluido escoa através da folga formada por irregularidades geométricas da válvula e do assento. O vazamento na válvula é particularmente relevante em compressores de baixa capacidade que não utilizam óleo lubrificante, pois o óleo também é responsável pela vedação das folgas. Este trabalho apresenta uma análise numérico-experimental do vazamento de gás em diferentes projetos de válvulas de compressores de baixa capacidade aplicados em refrigeração doméstica desconsiderando o efeito do óleo lubrificante. A vazão mássica do vazamento na válvula é medida em uma bancada experimental que emprega o método do volume constante. Além disso, um modelo numérico é usado para complementar a análise, empregando a formulação de escoamento laminar compressível em regime permanente. A partir da combinação das abordagens experimental e numérica, um método é proposto para avaliar a folga geométrica entre válvula e assento. Os resultados indicam que o vazamento varia consideravelmente com o projeto de válvula e que a folga entre válvula e assento é afetada pela diferença de pressão entre as câmaras de compressão e sucção/descarga, com valores típicos entre 0,11 e 0,61 µm.<br>Abstract : Leakage is common in reciprocating compressors used in household refrigeration systems. Such leakage occurs mainly through gaps in valves and between the piston-cylinder clearance. However, the investigation of leakage in valves and their influence on compressor performance is quite recent. The reed-type valves considered in this work open and close automatically due to the pressure difference between the compression and suction/discharge chambers. Leakage in valves occurs through the gap formed by the geometric irregularities of the valve and the seat. Valve leakage is particularly relevant in low-capacity compressors that do not use lubricating oil, since the oil is also responsible for sealing gaps. This work presents a numerical and experimental analysis of leakage for three valve designs adopted in small reciprocating compressors neglecting the oil effects. The mass flow rate associated with the valve leakage is measured in an experimental setup with the use of the constant volume method. A numerical model based on the formulation of compressible laminar flow was validated and used to complement the analysis. By combining the experimental and numerical approaches, a method was proposed to evaluate the geometric gap between valve and seat. The results indicate the leakage may considerably vary with the valve design and that the gap between the valve and seat is affected by the pressure load on the valve, with typical values between 0.11 and 0.61 µm.Deschamps, César JoséUniversidade Federal de Santa CatarinaRezende, Gustavo Coelho2017-01-31T03:07:29Z2017-01-31T03:07:29Z2016info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis111 p.| il., grafs., tabs.application/pdf343969https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/172777porreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-01-31T03:07:29Zoai:repositorio.ufsc.br:123456789/172777Repositório InstitucionalPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732017-01-31T03:07:29Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
dc.title.none.fl_str_mv Análise numérico-experimental de vazamentos em válvulas de compressores
title Análise numérico-experimental de vazamentos em válvulas de compressores
spellingShingle Análise numérico-experimental de vazamentos em válvulas de compressores
Rezende, Gustavo Coelho
Engenharia mecânica
Compressores
Válvulas
title_short Análise numérico-experimental de vazamentos em válvulas de compressores
title_full Análise numérico-experimental de vazamentos em válvulas de compressores
title_fullStr Análise numérico-experimental de vazamentos em válvulas de compressores
title_full_unstemmed Análise numérico-experimental de vazamentos em válvulas de compressores
title_sort Análise numérico-experimental de vazamentos em válvulas de compressores
author Rezende, Gustavo Coelho
author_facet Rezende, Gustavo Coelho
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Deschamps, César José
Universidade Federal de Santa Catarina
dc.contributor.author.fl_str_mv Rezende, Gustavo Coelho
dc.subject.por.fl_str_mv Engenharia mecânica
Compressores
Válvulas
topic Engenharia mecânica
Compressores
Válvulas
description Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2016.
publishDate 2016
dc.date.none.fl_str_mv 2016
2017-01-31T03:07:29Z
2017-01-31T03:07:29Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv 343969
https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/172777
identifier_str_mv 343969
url https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/172777
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 111 p.| il., grafs., tabs.
application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSC
instname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron:UFSC
instname_str Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
instacron_str UFSC
institution UFSC
reponame_str Repositório Institucional da UFSC
collection Repositório Institucional da UFSC
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1808653395390627840