Modelo fenomenológico para compressores alternativos

• Autor(a) principal: Willian Moreira Duarte
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-9RGM54
• topic: Engenharia Mecânica; Engenharia mecânica; Compressores

Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento de um modelo matemático de um compressor alternativo operando em regime permanente, implementado no programa computacional Engineering Equation Solver (EES). As principais variáveis de entrada do modelo são a pressão e a temperatura na aspiração, a pressão na descarga e a velocidade de rotação do compressor. As principais variáveis de saída são a vazão e a temperatura na descarga do compressor. Para o desenvolvimento do modelo, o compressor foi dividido em três volumes de controle: a região de pré-compressão, a câmara de compressão e a região pós-compressão. Na câmara de compressão, são considerados aspectos termohidráulicos do escoamento do fluido refrigerante, enquanto que nos outros dois volumes de controle, são quantificados os fenômenos térmicos. O modelo foi validado experimentalmente utilizando-se um compressor aberto a R-134a, operando com diversas pressões de aspiração e de descarga e com diferentes velocidades de rotação. A validação do modelo foi realizada com sucesso, comparando-se a vazão mássica e a temperatura de saída do refrigerante geradas pelo modelo com os valores dessas grandezas obtidas experimentalmente. Essas grandezas e suas respectivas incertezas expandidas foram comparadas utilizando um intervalo de confiança de 95,45%. O resultado do modelo para vazão mássica tem a mesma qualidade do resultado experimental, pois a incerteza da vazão obtida pelo modelo foi da mesma ordem de grandeza da incerteza da vazão medida. O modelo também foi utilizado para avaliar o desempenho do compressor para os vários pontos ensaiados além de ser empregado para simular o desempenho do compressor para modificações no espaço nocivo do equipamento.