Simulação computacional de uma microturbina a gás utilizando um turbocompressor.

Abstract

A necessidade de se movimentar condicionou a humanidade ao desenvolvimento de meios mais rápidos e eficientes, seja como forma de conectar várias partes do mundo ou de superioridade em caso de guerra. As aeronaves movidas por motores a reação são um exemplo de meio de transporte que nasceu na Segunda Guerra Mundial e hoje domina os céus nas mais diversas operações. Para garantir o desenvolvimento de motores com componentes cada vez mais complexos é que se recorre à utilização de tecnologias computacionais como o Projeto Assistido por Computador (do inglês Computer Aided Design - CAD) e o Método dos Elementos Finitos (do inglês Finite Element Method - FEM). Este trabalho propõe a análise da simulação de dinâmica dos fluidos computacional de uma microturbina a gás utilizando um turbocompressor automotivo, que auxiliará a construção de um protótipo modelo de bancada para testes. Desta maneira, realiza-se um estudo bibliográfico e exploratório, contendo a base matemática e conceitos teóricos, assim como as referências paras as discussões dos resultados. Com isso, os resultados obtidos para a análise fluidodinâmica do compressor centrífugo e da turbina radial são compatíveis com o presumido, sendo que os seus desvios são abordados seguindo as literaturas de apoio. Com as simulações realizadas, encontra-se para o compressor centrífugo e para a turbina radial as eficiências de 87% e 72%, respectivamente. Conclui-se que este estudo, juntamente com uma análise detalhada da câmara de combustão, assim como um projeto completo contendo os demais componentes necessários para o funcionamento da turbina, auxilia na construção do equipamento.