Um Modelo Numérico para Prever a Distribuição de Temperatura em Compressores Alternativos

Abstract

As temperaturas dos diversos componentes de um compressor afetam as suas eficiências volumétrica e isentrópica, bem como a lubrificação hidrodinâmica nos mancais.
Apesar da importância de se prever essa distribuição de temperatura, o fenômeno da transferência de calor deste tipo de aplicação é de difícil modelação, sendo influenciado pela eficiência do motor elétrico, pelo atrito viscoso nos mancais, além do escoamento de fluido refrigerante e de óleo lubrificante. O presente artigo apresenta os resultados de um modelo de simulação térmica desenvolvido para prever a temperatura em diferentes componentes do compressor. Com este objetivo, a equação da conservação da energia é aplicada e resolvida numericamente em 59 elementos geométricos simplificados do compressor, com o emprego de um circuito térmico equivalente e correlações de troca de calor disponíveis na literatura.
Assume-se o regime plenamente cíclico do compressor e os processos de compressão e de transferência de calor são resolvidos de forma acoplada. Resultados são obtidos para a temperatura e o fluxo de calor em cada um dos componentes, permitindo a quantificação de parâmetros de eficiência global do compressor.