Laboratório de Ensaios de Turbo-Compressores em Banco de Fluxo
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.
Infraestrutura
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
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 de realização dos ensaios/testes em motores
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.