COMPONENTES DO MOTOR JANEIRO/ 2009 GMP-102 BCAS 2009

GENERALIDADES COMBUSTÍVEL ENERGIA QUÍMICA CÂMARA DE COMBUSTÃO ENERGIA QUÍMICA EM ENERGIA TÉRMICA TURBINA ENERGIA TÉRMICA EM ENERGIA MECÂNICA COMPRESSOR ENERGIA TÉRMICA EM ENERGIA DE PRESSÃO DESCARGA (TJ) EMPUXO BCAS 2009

GENERALIDADES Orientação dos gases: Carcaça externa. Variação de diâmetro; Acomoda a variação de pressão do ar. BCAS 2009

GENERALIDADES Unidade que eleva a pressão e reduz o volume de ar. Bomba/ compressor. Tipos de compressores: axial e centrífugo. Fluxo axial = direção paralela ao eixo. BCAS 2009

GENERALIDADES Compressor axial Inúmeras fileiras de palhetas e alhetas; Aletas presas a um disco estacionário; Palhetas rotativas; Rotativas aceleram o ar; Estacionárias desaceleram o ar; Energia de velocidade em energia de pressão. BCAS 2009

GENERALIDADES Par de palheta + aleta = 1 estágio. Cada estágio = 1 parcela de compressão; Cada par seguinte recebe o ar mais comprimido que o anterior; A velocidade do ar é mantida. A pressão e o volume são alterados. Estágios = multiplicar a pressão sucessivamente. BCAS 2009

GENERALIDADES ELEVAÇÃO DE PRESSÃO ESTÁGIOS 1 10 BCAS 2009

COMPRESSORES Introduz ar na câmara de combustão. Taxa de compressão: Quantas vezes a pressão de admissão foi aumentada. Exemplo: 10:1 ↑ Taxa de compressão = ↓ Consumo. CDP = Compressor Discharge Pressure CID = Compressor Inlet Pressure Compressor ideal: ↓ Área frontal ↑ Taxa de c. BCAS 2009

COMPRESSORES Dois tipos básicos: Axial e centrífugo. Existem motores com combinação entre eles. BCAS 2009

VANTAGENS E DESVANTAGENS COMPRESSORES VANTAGENS E DESVANTAGENS AXIAL CENTRÍFUGO ↑ Eficiência ↑ Robustez ↓ Área frontal ↑ Facilidade de fabricação ↓ Resistência ao avanço ↓ Custo de fabricação ↑ Taxa de compressão ↑ Vida útil Comprime 2 x mais ------------- BCAS 2009

COMPRESSOR CENTRÍFUGO Fluxo centrífugo; Fácil fabricação; Menor custo; Robusto e durável; Baixa taxa de compressão (4:1 a 5:1) Motores de pequeno porte. BCAS 2009

COMPRESSOR CENTRÍFUGO Componentes fundamentais: Ventoinha Difusor Coletor BCAS 2009

COMPRESSOR CENTRÍFUGO BCAS 2009

COMPRESSOR CENTRÍFUGO BCAS 2009

COMPRESSOR CENTRÍFUGO VENTOINHA (IMPELLER) Capta o ar exterior; Adiciona energia cinética; Acelera por força centrífuga; BCAS 2009

COMPRESSOR CENTRÍFUGO DIFUSOR Desacelera o ar; Energia cinética em energia de pressão; Orienta o ar para o coletor; BCAS 2009

COMPRESSOR CENTRÍFUGO COLETOR Conduz o ar para as câmaras de combustão; BCAS 2009

COMPRESSOR AXIAL Mais eficiente; Admite um volume maior de ar; Maior taxa de compressão; Pode chegar a 21:1; Direção paralela ao eixo do motor; Compressão horizontal; Evita perdas de energia; (curvas) Unidades básicas: Rotor e estator. BCAS 2009

COMPRESSOR AXIAL BCAS 2009

COMPRESSOR AXIAL BCAS 2009

COMPRESSOR AXIAL BCAS 2009

COMPRESSOR AXIAL BCAS 2009

COMPRESSOR AXIAL BCAS 2009

COMPRESSOR AXIAL ROTOR Palhetas montadas radialmente; Impulsionam o ar para trás; Tambores acionados por um eixo comum; Peça inteiriça (spool) Palhetas rotoras (Blades) Discos separados por anéis espaçadores. Material: Ligas de alumínio, aço ou titânio. BCAS 2009

COMPRESSOR AXIAL ESTATOR Palhetas montadas radialmente na carcaça; Recebem o ar do duto de entrada/ estágio; Direcionam para a câmara ou próx. estágio; Controlam a direção do ar para cada disco rotor; O rotor gira dentro do estator; BCAS 2009

COMPRESSOR AXIAL GUIAS (IGV/OGV) IGV (Inlet Guide Vane) Controlam a área da entrada de ar; Dirige o ar para o 1° estágio; Podem ter ângulo variável (motores c/ ↑ TC) Evitam o estol do compressor. Baixas velocidade do motor. OGV (Outlet Guide Vane) Carcaça traseira do compressor. BCAS 2009

COMPRESSOR AXIAL GUIAS (IGV/OGV) Fornece ar à câmara de combustão com mínimo turbilhonamento. Estágios traseiros sem eficiência – Estágios dianteiros com sobrecarga = Estol. BCAS 2009

COMPRESSOR AXIAL Compressor axial duplo (alta/baixa pressão) Motores que requerem alta taxa de comp. Operação com razões de pressão ↑. ↓ Consumo de combustível; BCAS 2009

COMPRESSOR AXIAL Compressor dianteiro = Baixa pressão Regulam a qte. Fluxo de ar para o comp. Alta. Evita que o comp. Alta fique exposto a fluxo de ar elevado; BCAS 2009

COMPRESSOR AXIAL Compressor traseiro = Alta pressão Velocidade regulada pelo sistema de combustível; BCAS 2009

COMPRESSOR AXIAL Compressor traseiro = Alta pressão Eixos concêntricos = Coaxiais Cada conjunto (baixa/alta) – Rolamento próprio; Cada conjunto acionado independente; Rotores devem trabalhar em harmonia; Rotor de alta – Gira com ar aquecido; Rotor de alta – RPM ↑. BCAS 2009

COMPRESSOR AXIAL A taxa de compressão de cada estágio é em média 1,14. Compressão eficiente = 8 a 14 estágios; Temp. em um compressor simples: ↑ 10x Temp. compressor duplo: ↑ 28 x. BCAS 2009