dc.creator |
CARVALHO, Alexandre Ribeiro Souza |
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dc.date.issued |
2022-03-03 |
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dc.identifier.uri |
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3225 |
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dc.description.abstract |
Inverse methodologies continue to be important computational tools for the design of
flow machines, despite the sophisticated methods currently available for the analysis of viscous
three-dimensional flows. A Quasi-Three-Dimensional methodology based on the
interdependent solution of two inverse problems is described in this work: the through-flow
problem and the blade-to-blade problem. The developments continue the research by Santos et
al. (2012) and Barbosa (2018). The solution to the through-flow problem – referring to the work
of Santos et al. (2012) - provides the shape of the mean flow surface and the results of the
streamlines, to meet a given hydraulic momentum distribution. The inverse blade-to-blade
problem – referring to the developments of Barbosa (2018) – provides the geometry of the
blades, given a finite number of blades, on surfaces of revolution whose generatrices are the
streamlines resulting from the through-flow problem. Until then, the effects of thickness and
blocking were disregarded. In this work, a methodology for including thickness distributions
along the blades is described. The thickness effect is analyzed through the direct solution of the
blade-to-blade problem (now considering profiles) using the panel method based on linear
vortex distributions. The corresponding blocking factors are calculated, and the results feed the
input of a new solution of the through-flow problem. Thus, the through-flow problem and blade to-blade become coupled. The geometry is recalculated, now considering the effect of thickness
and blocking. Furthermore, the effects of a) hydraulic momentum distribution; b) finite number
of blades; c) thickness; d) blocking; e) combination of b), c) and d); and f) profile stacking line
on the geometry of the blades and their hydrodynamic loads are analyzed. |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.publisher |
Universidade Federal de Itajubá |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.subject |
Projeto Inverso |
pt_BR |
dc.subject |
Pá-a-Pá |
pt_BR |
dc.subject |
Cubo-Carcaça |
pt_BR |
dc.subject |
Método dos painéis |
pt_BR |
dc.subject |
Vórtices |
pt_BR |
dc.title |
Metodologia inversa quase-tridimensional para o projeto de máquinas de fluxo hidráulicas |
pt_BR |
dc.type |
Dissertação |
pt_BR |
dc.date.available |
2022-03-30 |
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dc.date.available |
2022-03-30T16:40:03Z |
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dc.date.accessioned |
2022-03-30T16:40:03Z |
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dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/4566049372894649 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
MANZANARES FILHO, Nelson |
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dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/3703215687960139 |
pt_BR |
dc.description.resumo |
Metodologias inversas continuam sendo importantes ferramentas computacionais para
o projeto de máquinas de fluxo, mesmo perante os sofisticados métodos disponíveis atualmente
para análises de escoamentos tridimensionais viscosos. É descrita neste trabalho uma
metodologia Quase-Tridimensional baseada na solução interdependente de dois problemas
inversos: o problema meridional e o pá-a-pá. Os desenvolvimentos dão continuidade às
pesquisas de Santos et al. (2012) e Barbosa (2018). A solução do problema meridional –
referente ao trabalho de Santos et al. (2012) - fornece o formato da superfície média do
escoamento e os resultados das linhas de corrente, para atender a uma determinada distribuição
de momento hidráulico. Já o problema pá-a-pá inverso – referente aos desenvolvimentos de
Barbosa (2018) – fornece a geometria das pás, dado um número finito de pás, nas superfícies
de revolução cujas geratrizes são as linhas de corrente resultantes do problema meridional. Até
então, os efeitos de espessura e bloqueio eram desconsiderados. Neste trabalho, uma
metodologia para inclusão de distribuições de espessuras ao longo das pás é descrita. O efeito
da espessura é analisado através da solução direta do problema pá-a-pá (agora considerando
perfis) por meio do método de painéis baseado em distribuições lineares de vórtices. Os fatores
de bloqueio correspondentes são calculados, e os resultados alimentam a entrada de uma nova
solução do problema meridional. Assim, o problema meridional e pá-a-pá passam a ser
acoplados. A geometria é calculada novamente, agora considerando o efeito da espessura e do
bloqueio. Além disso, são analisados os efeitos de a) distribuição do momento hidráulico; b)
número finito de pás; c) espessura; d) bloqueio; e) combinação de b), c) e d); e f) linha de
empilhamento dos perfis sobre a geometria das pás e seus carregamentos hidrodinâmicos. |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
pt_BR |
dc.publisher.department |
IEM - Instituto de Engenharia Mecânica |
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dc.publisher.program |
Programa de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia Mecânica |
pt_BR |
dc.publisher.initials |
UNIFEI |
pt_BR |
dc.subject.cnpq |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA |
pt_BR |
dc.relation.references |
CARVALHO, Alexandre Ribeiro Souza. Metodologia inversa quase-tridimensional para o projeto de máquinas de fluxo hidráulicas. 2022. 87 f. Dissertação. (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2022. |
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