A que se deve prestar atenção no projeto de mancais de turbomáquinas?

A rolamento de turbomáquinas carrega um eixo rotativo que passa entre a turbina e o compressor. Seu desenho radial permite que seja situado a uma temperatura mais baixa do que os rolamentos radiais convencionais. Esse tipo de mancal também permite melhor resfriamento e vida útil mais longa. Além disso, esse projeto também permite um melhor controle sobre o posicionamento axial do compressor.

As modernas turbomáquinas isentas de óleo requerem rolamentos de baixa manutenção, confiáveis ​​e com baixa perda de potência. Devido à extrema temperatura e densidade de potência dessas máquinas de alta velocidade, os rolamentos lubrificados com líquido convencionais não são adequados. Um mancal laminado moderno e isento de óleo atende a essas necessidades, ao mesmo tempo em que oferece baixa perda de potência e alta capacidade de carga, mesmo em operações supercríticas. Esses recursos tornam os rolamentos sem óleo uma escolha ideal para aplicações em turbomáquinas.

As turbomáquinas da técnica anterior usam rolamentos de mancal e axiais localizados entre a turbina e o compressor. Esta disposição evita que sejam expostos ao calor excessivo gerado na câmara de combustão. O calor gerado pela turbina e pelo compressor também afeta a vida útil dos mancais axiais e mancais. No entanto, a moderna tecnologia de materiais permite designs mais eficientes e econômicos para mancais de metal.

Esses materiais podem suportar uma grande quantidade de pressão e peso. Os projetos atuais suportam uma libra de carga por polegada quadrada da área projetada do rolamento e 1000 rpm do eixo. O projeto desses rolamentos é altamente complexo e requer considerações especiais de projeto. Além disso, esse design também melhora as propriedades de suporte de peso.

Outro fator importante que afeta a vida útil de um mancal de turbomáquina é seu comportamento dinâmico. Seu comportamento geralmente não é linear e geralmente exibe padrões inesperados. Por causa disso, o projeto de mancais de turbomáquinas deve considerar tais comportamentos e levar isso em consideração. É essencial desenvolver modelos adequados para os rolamentos para garantir operação e desempenho ideais.