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MRE PARTE 2

FEVEREIRO/ 2009 GMP-102

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GENERALIDADES

COMBUSTÍVEL ENERGIA QUÍMICA

CÂMARA DE COMBUSTÃO

ENERGIA QUÍMICA EM ENERGIA TÉRMICA

TURBINAENERGIA TÉRMICA EM ENERGIA

MECÂNICA

COMPRESSORENERGIA TÉRMICA EM ENERGIA DE

PRESSÃO

DESCARGA (TJ) EMPUXO

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GENERALIDADES

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

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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.

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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.

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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.

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GENERALIDADES

ESTÁGIOS1 10

EL

EV

AÇ

ÃO

DE

P

RE

SS

ÃO

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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 CIP = Compressor Inlet Pressure Compressor ideal: ↓ Área frontal ↑ Taxa de c.

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COMPRESSORES

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

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COMPRESSORES

VANTAGENS E DESVANTAGENSAXIAL CENTRÍFUGO

↑ Eficiência ↑ Robustez

↓ Área frontal ↑ Facilidade de fabricação

↓ Resistência ao avanço ↓ Custo de fabricação

↑ Taxa de compressão ↑ Vida útil

Comprime 2 x mais -------------

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COMPRESSOR CENTRÍFUGO

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

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COMPRESSOR CENTRÍFUGO

Componentes fundamentais: Ventoinha Difusor Coletor

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COMPRESSOR CENTRÍFUGO

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COMPRESSOR CENTRÍFUGO

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COMPRESSOR CENTRÍFUGO

VENTOINHA (IMPELLER)

Capta o ar exterior; Adiciona energia cinética; Acelera por força centrífuga;

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COMPRESSOR CENTRÍFUGO

DIFUSOR

Desacelera o ar; Energia cinética em energia de pressão; Orienta o ar para o coletor;

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COMPRESSOR CENTRÍFUGO

COLETOR

Conduz o ar para as câmaras de combustão;

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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.

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COMPRESSOR AXIAL

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COMPRESSOR AXIAL

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COMPRESSOR AXIAL

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COMPRESSOR AXIAL

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COMPRESSOR AXIAL

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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.

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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;

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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.

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COMPRESSOR AXIAL

GUIAS (IGV/OGV) Fornece ar à câmara de combustão com

mínimo turbilhonamento. Estágios traseiros sem eficiência – Estágios

dianteiros com sobrecarga = Estol.

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COMPRESSOR AXIAL

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

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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;

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COMPRESSOR AXIAL

Compressor traseiro = Alta pressão Velocidade regulada pelo sistema de

combustível;

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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 ↑.

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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.

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COMPRESSOR AXIAL

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COMPRESSOR AXIAL

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COMPRESSOR AXIAL

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