Estudo analítico, concepção e ensaio experimental de uma bomba de discos para baixo número de Reynolds

• Autor(a) principal: Oliveira, Marco David Canário de
• Data de Publicação: 2009
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.6/3561
• topic: Bomba de discos; Número de Reynolds; Bomba de discos - Número de Reynolds; Rotor de bomba de discos

Este trabalho tem como objectivo projectar, e construir, uma instalação experimental que permita analisar, e estudar, o comportamento de uma bomba de discos para baixo número de Reynolds. O trabalho divide-se em quatro partes distintas. Apesar da pouca investigação encontrada para este tipo de turbomáquinas, numa primeira parte é feita uma revisão ao estado da arte sobre as mesmas. Referem-se em geral os trabalhos sobres as turbomáquinas que têm por base de funcionamento as tensões viscosas. Neste contexto avaliam-se os estudos mais importantes na área da modelação analítica, experimental e numérica. Dá-se uma maior importância aos estudos mais recentes, avaliando também os estudos mais antigos, que foram pioneiros na sua época. Numa segunda parte são apresentadas várias aproximações para o estudo do escoamento num disco em rotação, bem como os modelos físico-matemáticos de uma bomba de discos. Este estudo permitiu deduzir equações para projectar a bomba de discos. É ainda apresentado, em detalhe, o desenvolvimento de uma instalação experimental de raiz, caracterizando em pormenor os problemas e conceitos desenvolvidos, tanto para bomba de discos como para toda a instrumentação necessária ao ensaio. É também apresentado o procedimento experimental utilizado para colher os resultados dos ensaios. Finalmente é feita uma análise aos resultados e é analisada a extrapolação de resultados com base em vários grupos adimensionais. O estudo efectuado usando os vários grupos adimensionais permite concluir que existem erros significativos associados à utilização de grupos adimensionais convencionais em turbinas de disco. Conclui-se que a única forma fidedigna de obter resultados é o ensaio de bombas de disco à escala real, quer esta modelação seja feita experimental ou numeri amente. É ainda verificada a concordância entre as variáveis de desempenho experimentais e as obtidas de forma analítica. Os resultados apresentam uma boa concordância, dentro das limitações das incertezas experimentais e das hipóteses subjacentes ao modelo analítico.