Aplicação do Método de Diferenças Finitas para Análise do Desempenho Operacional de Mancais Radiais Hidrodinâmicos.

Abstract

Neste trabalho é apresentado um modelo teórico para analisar o comportamento operacional de mancais radiais hidrodinâmicos operando com lubrificantes newtonianos e não-newtonianos usando o modelo exponencial (power-law). A equação de Reynolds da lubrificação hidrodinâmica para fluidos newtonianos e modificada para fluidos nãonewtonianos modelo power-law é resolvida através do método de diferenças finitas e do esquema de sobre-relaxação sucessiva. No modelo teórico são considerados os efeitos das temperaturas do óleo lubrificante de suprimento e de recirculação para a determinação da temperatura média efetiva do filme de óleo que é realizada através de um procedimento iterativo, cujo critério de parada é a sua convergência, ou seja, o estabelecimento da condição de operação em regime. Um programa computacional foi desenvolvido (FORTRAN), para simular o comportamento operacional de mancais radiais operando com lubrificantes do tipo pseudoplástico (n < 1) e dilatante (n > 1), bem como um óleo mineral comum, ou seja, fluido newtoniano (nn=11). Foi feito um estudo inicial de um mancal de dois lóbulos, também chamado de mancal limão, para o qual foram desenvolvidas equações exatas e simplificadas de grande precisão para determinação da espessura do filme de óleo nos dois lóbulos do mancal. Isto possibilitou obter a solução da equação bidimensional de Reynolds, mediante aplicação do método de diferenças finitas, obtendo-se então a distribuição de pressão em ambos os lóbulos e alguns parâmetros de desempenho do mancal.