Laboratório de Ensaio de Turbo-Compressores em Banco de Fluxo

Infraestrutra

1 banco de fluxo a quente para testes de turbo compressores e microturbinas a gás

Sistemas de análise de combustão

Sistemas de análise de gases de descarga

Sistemas de medição de vazão de gases

Sistemas de medição de vazão de líquidos

Sistemas de medição de grandezas elétricas

Sistemas de medição de temperatura

Sistemas de medição de pressão dinâmica

Sistemas de aquisição de dados

 

Este laboratório é constituído de banco de fluxo de gases a quente e a frio para ensaios e testes de turbo compressores. Este banco de fluxo de gases permite levantar os mapas de eficiência e operação do compressor e da turbina de turbo compressores veiculares visando otimizar a sua adaptação a motores de combustão interna. Também permite a realização de testes em sistemas de geração elétrica usando microturbinas a gás. O laboratório possui também um banco de fluxo de líquidos transparente para visualização de escoamento e estudo de escoamentos pulsantes, que permite analisar características dinâmicas de sistemas de medição de vazão com placas de orifício e vários outros sistemas hidráulicos. Encontra-se instalada também uma bancada de testes de motor Stirling para ensaios de motores que permitem analisar modelos de desempenho e de projeto de motores Stirling.

Banco de Testes_Turbo Compressores

Banco de testes de turbo compressores

Tipos de ensaios realizados

Ensaios de desempenho de turbo compressores automotivos em banco de fluxo a frio e a quente para levantamento dos mapas de eficiência do compressor e da turbina;

Ensaios dinâmicos de turbo compressores;

Ensaios de geradores elétricos do tipo microturbinas;

Análise e visualização de escoamentos pulsantes de líquidos

Análise dos parâmetros de desempenho de motor Stirling

Ensaios de emissões de poluentes em fornalhas

Ensaios de eficiência de catalizadores automotivos

Ensaios de eficiência de combustão em fornalhas

 

Grandezas medidas nos ensaios

Nos ensaios realizados em bancos de fluxo de gases e líquidos, as grandezas que caracterizam o escoamento e o desempenho dos equipamentos podem ser obtidas de medições diretas ou medições indiretas. Desta forma, as principais grandezas analisadas são as seguintes:

 

Medições diretas

Pressões e temperaturas na entrada e saída do compressor e da turbina

Vazão mássica de gases de combustão que entra na turbina

Vazão mássica de ar na saída do compressor

Velocidade da turbina

Parâmetros de combustão

Pressões dinâmicas em banco de fluxo de líquidos

Vazões volumétricas de líquidos

 

Medições indiretas

Mapas de eficiência de turbo compressores automotivos

Mapas de eficiência de microturbinas

Relações empíricas de desempenho de motor Stirling

Visualização de escoamento de líquidos em tubulações

Coeficientes de descarga dinâmicos em placas de orifício

Comportamento dinâmico de escoamentos de líquidos

Gerador de pulsos com inversor de frequência

Vazões mássicas de líquidos

Metodologia para os ensaios de turbo compressores e microturbinas em banco de fluxo

Para os testes de turbo compressores é utilizada a seguinte metodologia:

  • Preparação das adaptações necessárias para a montagem do tubo compressor na bancada;
  • Preparação e montagem do turbo compressor na bancada;
  • Preparação da instrumentação e do banco de provas;
  • Calibração da instrumentação, quando necessário;
  • Preparação e conferencia do funcionamento de todos os equipamentos envolvidos (bombas, exaustores, insufladores, equipamentos de segurança, sistemas de controle e de medição, etc.)
  • Realização dos testes;
  • Tratamento dos dados
  • Análise dos resultados;
  • Levantamento dos mapas de eficiência do compressor e da turbina
  • Realização de novos testes, quando necessário, dependendo da análise dos resultados;
  • Elaboração de relatório final.