Concepção de método para medição de perdas por atrito no par pistão-cilindro de compressores herméticos de refrigeração

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cervelin, Leonardo do Nascimento
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSC
Texto Completo: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/198389
Resumo: Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2018.
id UFSC_3cd3caaef9db787a9b7d8ecd8ec1a7d9
oai_identifier_str oai:repositorio.ufsc.br:123456789/198389
network_acronym_str UFSC
network_name_str Repositório Institucional da UFSC
repository_id_str 2373
spelling Universidade Federal de Santa CatarinaCervelin, Leonardo do NascimentoFlesch, Carlos Alberto2019-07-25T11:42:15Z2019-07-25T11:42:15Z2018356991https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/198389Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2018.O aumento do rendimento em compressores herméticos para refrigeração consome boa parte da parcela de investimento e tempo alocados em pesquisa e desenvolvimento das empresas fabricantes. O esforço despendido tem como justificativa levar ao consumidor um equipamento com qualidade superior, eficiente e competitivo perante os demais fabricantes. O rendimento desses equipamentos é afetado por vários fatores, sendo o atrito mecânico um dos componentes que, além de dissipar parte da potência elétrica fornecida, provoca outros efeitos indesejados, degradação do óleo, geração de resíduos que se depositam em outras partes do compressor ou do circuito de refrigeração. No compressor, mancais e eixo, olhais da biela e pinos de fixação, pistão-cilindro são elementos dissipadores de energia por atrito, cada um contribuindo de forma diferente para as perdas de energia mecânica. Buscando a máxima eficiência de equipamentos já estabelecidos no mercado ou a criação de novos modelos de compressores, o par pistão-cilindro é constantemente alvo de modificações. Para tanto, é importante ter domínio dos impactos das escolhas realizadas. Atualmente, os ensaios de perdas por atrito continuam sendo, praticamente os mesmos empregados no início da fabricação de compressores. Os métodos utilizados avaliam o compressor globalmente, sem apresentar a possibilidade de isolar os pares nos quais ocorrem as perdas. Ademais, muitos deles apenas permitem aferir as perdas mecânicas após o desligamento do compressor. Dessa forma, os impactos das modificações realizadas no par pistão-cilindro podem ser mal avaliados por conta das perturbações oriundas de outras fontes de atrito. Dentro desse contexto, foi proposto o desenvolvimento de um método de avaliação das perdas mecânicas com o compressor em operação do par pistão-cilindro. Por meio de uma abordagem alternativa, a biela do compressor foi instrumentada para converter as forças que atuam sobre o pistão em um sinal elétrico mensurável. Esse enfoque permitiu a realização de ensaios durante o funcionamento, o que não é possível na maioria dos métodos atuais, representando uma evolução no estado da arte de ensaios voltados a compressores herméticos. Tendo em vista o método proposto, os resultados de perdas mecânicas ficaram condizentes com os obtidos por meio de simulação e por meio de um método semelhante ao das perdas mecânicas a vazio desenvolvido em paralelo , o qual tem foco no par pistão-cilindro de compressores herméticos para refrigeração. Além disso, em concordância tais como: aquecimento, ruído, desgaste de peças, 10 com a literatura, o comportamento das perdas mecânicas resultou conforme esperado para diferentes temperaturas e frequências rotacionais do compressor.Abstract : The search for increased efficiency in hermetic compressors for refrigeration consumes a large share of investments and time in R&D of manufacturing companies. The expended effort is justified by the need to supply the consumer with an equipment of superior quality, efficiency and competitiveness before the market competitors. The compressor performance is affected by several reasons. One of them is the mechanical friction that besides dissipating part of the electric power supplied, it causes other unwanted effects, such as: heating, noise, wear, oil degradation, loose debris around the parts of the compressor or the refrigeration circuit. Bearings and shaft, connecting rod eyes and locking pins, piston-cylinder are friction-dissipating elements in the compressor. Each of them contributes in a different way to the mechanical energy losses. In the search for the efficiency optimizations of compressors already established in the market or in the creation of new models, the piston-cylinder pair is in constantly change. Therefore, it is important to have control of the impacts of the choices made, and so, methods are necessary to extract the values of power losses in the form of friction of the tribological pair. The methods used evaluate the compressor globally, without presenting the possibility of isolating the pairs in which losses occur. Thus, the impacts of the modifications made on the piston-cylinder pair can be poorly evaluated due to the perturbations from other sources of friction losses. In this context, the development of a method of evaluating the mechanical losses - with the compressor in operation of the piston-cylinder pair was proposed. Over an alternative approach, the compressor connecting rod was instrumented to translate the forces that act on the piston into a measurable electrical signal. It allowed friction loss tests during the operation, something not possible with existing methods, representing an evolution in the state of the art of tests directed to hermetic compressors. The results of mechanical losses, according to the proposed method, were consistent with those obtained by simulation and by a method similar to off-load mechanical losses - developed in parallel - focused on the hermetic compressors for refrigeration piston- cylinder pair. In addition, in agreement with the literature, the behavior of the mechanical losses behaved as expected for different temperatures and rotational frequencies of the compressor.156 p.| il., gráfs., tabs.porEngenharia mecânicaCompressores herméticosAtritoConcepção de método para medição de perdas por atrito no par pistão-cilindro de compressores herméticos de refrigeraçãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Repositório Institucional da UFSCinstname:Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)instacron:UFSCinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALPEMC1877-T.pdfPEMC1877-T.pdfapplication/pdf5979400https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/198389/-1/PEMC1877-T.pdf692a4f72f9b2457c6436238e5946dfffMD5-1123456789/1983892019-07-25 08:42:15.866oai:repositorio.ufsc.br:123456789/198389Repositório de PublicaçõesPUBhttp://150.162.242.35/oai/requestopendoar:23732019-07-25T11:42:15Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)false
dc.title.none.fl_str_mv Concepção de método para medição de perdas por atrito no par pistão-cilindro de compressores herméticos de refrigeração
title Concepção de método para medição de perdas por atrito no par pistão-cilindro de compressores herméticos de refrigeração
spellingShingle Concepção de método para medição de perdas por atrito no par pistão-cilindro de compressores herméticos de refrigeração
Cervelin, Leonardo do Nascimento
Engenharia mecânica
Compressores herméticos
Atrito
title_short Concepção de método para medição de perdas por atrito no par pistão-cilindro de compressores herméticos de refrigeração
title_full Concepção de método para medição de perdas por atrito no par pistão-cilindro de compressores herméticos de refrigeração
title_fullStr Concepção de método para medição de perdas por atrito no par pistão-cilindro de compressores herméticos de refrigeração
title_full_unstemmed Concepção de método para medição de perdas por atrito no par pistão-cilindro de compressores herméticos de refrigeração
title_sort Concepção de método para medição de perdas por atrito no par pistão-cilindro de compressores herméticos de refrigeração
author Cervelin, Leonardo do Nascimento
author_facet Cervelin, Leonardo do Nascimento
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Universidade Federal de Santa Catarina
dc.contributor.author.fl_str_mv Cervelin, Leonardo do Nascimento
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Flesch, Carlos Alberto
contributor_str_mv Flesch, Carlos Alberto
dc.subject.classification.none.fl_str_mv Engenharia mecânica
Compressores herméticos
Atrito
topic Engenharia mecânica
Compressores herméticos
Atrito
description Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2018.
publishDate 2018
dc.date.issued.fl_str_mv 2018
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2019-07-25T11:42:15Z
dc.date.available.fl_str_mv 2019-07-25T11:42:15Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/198389
dc.identifier.other.none.fl_str_mv 356991
identifier_str_mv 356991
url https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/198389
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 156 p.| il., gráfs., tabs.
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
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufsc.br/bitstream/123456789/198389/-1/PEMC1877-T.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 692a4f72f9b2457c6436238e5946dfff
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1766805041185816576

Registros relacionados