Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-04-19T04:12:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337630.pdf: 4033144 bytes, checksum: 7327240ad5d0e0ae7ef1b4befbfc2c10 (MD5) Previous issue date: 2015 / Dentre os diversos testes realizados em compressores herméticos durante as fases de desenvolvimento e produção, destacam-se os ensaios de desempenho energético. Os principais parâmetros de desempenho obtidos através desse ensaio são: capacidade de refrigeração, potência elétrica consumida e coeficiente de performance. Os ensaios duram, em média, 4 horas, sendo as 3 primeiras horas em regime transitório e a última hora em regime permanente ? caracterizado por um conjunto de variáveis que permanecem dentro de limites de variação predefinidos por norma ? durante o qual são realizadas medições para obtenção do valor final dos parâmetros de desempenho. Devido ao elevando tempo necessário para a realização do ensaio, o mesmo acaba por se tornar um gargalo no processo de controle de qualidade. Trabalhos anteriores mostraram a viabilidade da aplicação de redes neurais artificiais como forma de redução de tempo de ensaio. Tais ferramentas analisam o comportamento dos parâmetros de desempenho durante o período transiente e inferem o momento em que ocorre a transição para o regime permanente. A partir da inferência, é realizado um prognóstico do valor final dos parâmetros. Como características comuns em todos os trabalhos anteriores, tem-se: pequeno número de ensaios analisados e aplicação de um método especifico para medição da capacidade de refrigeração. Neste trabalho foi dada continuidade aos estudos, ampliando o universo de análise para mais de mil ensaios, abordando os três parâmetros de desempenho energético e estudando a aplicação de um método alternativo para medição da capacidade. A análise dos resultados revelou uma redução de mais de 50% do tempo de ensaio através da utilização das ferramentas. As mesmas foram capazes de obter inferência para mais de 98% dos ensaios avaliados e apresentaram uma diferença média percentual entre os prognósticos e o valor final do ensaio tradicional dentro de uma faixa de ±2%, para um nível de confiança de 95%.<br> / Abstract : Among the tests of which hermetic compressors are subjected to during the production and development phases, the performance test stands out due to its reliability and international acceptance. The main performance parameters obtained by the test are the refrigerating capacity, the consumed power and the coefficient of performance. The test takes, on average, four hours, of which the initial three are on transitory regime and the last one in permanent regime, where the measurements to obtain the performance parameters are taken. Due to the high amount of time required for these tests, its application ends up causing a delay in the quality control process. Previous works have shown the viability of using neural networks tools as a way to reduce the test time. These tools analyze the behavior of the performance parameters during the transient period and infer the moment it reaches the steady state condition. By using the data collected just before the inference, they return a prognostic of the final value of the parameter. All previous works had in common a small number of data test and the use of a specific method for measuring the refrigerating capacity. In this work, this study has been continued, with the use of more than a thousand performance tests to train, and test, the tools. The three performance parameters were considered and a different method of measuring the refrigerating capacity was used. The reduction of time registered was of more than 50% for all performance parameters, when compared to the traditional test. The tools were able to obtain inference for more than 98% of the test set. The average difference between the prognostics and the final values of the parameters tested was within a margin of ±2% for a level of confidence of 95%.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas / Made available in DSpace on 2012-10-26T11:50:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 300740.pdf: 1910040 bytes, checksum: a38316a12de35fb4ff5b9f9224a6199d (MD5) / Este trabalho apresenta três contribuições ao controle de sistemas com atraso de transporte: uma estratégia unificada para evitar windup de controladores que realizam compensação de atraso, uma modelagem do problema de controle preditivo por variáveis de estado que permite acelerar o tempo necessário para obtenção da ação de controle a cada período de amostragem e a generalização de uma estrutura baseada no preditor Smith para sistemas multivariáveis capaz de tratar tanto sistemas estáveis quanto instáveis com múltiplos atrasos. Como o assunto é bastante abrangente, o trabalho foca nas duas últimas contribuições e os avanços na primeira linha são apresentados na forma de apêndice. Todos os resultados foram comprovados através de simulação em processos industriais extraídos da literatura e também através de estudos de caso experimentais realizados em uma bancada para avaliação de desempenho energético de compressores de refrigeração. A técnica de cômputo rápido do sinal de controle proposta neste trabalho foi capaz de reduzir o tempo demandado em até quatro ordens de grandeza quando comparada com os resultados apresentados até então na literatura para essa classe de controladores. No caso da generalização multivariável da estrutura baseada no preditor de Smith, os resultados mostraram-se tão bons quanto os atingidos por técnicas ótimas de controle para o caso nominal.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-03-04T18:33:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 301632.pdf: 5034289 bytes, checksum: 93418ca61a4c703490df8bf25ad9ad0d (MD5) / Ensaios de partida e de tombamento de compressores de refrigeração têm como objetivo estabelecer os limites nos quais ele pode operar, determinando a adequação ou não a certa aplicação. Tais ensaios são realizados atualmente em bancadas manuais, não tendo sido encontrado na literatura nenhum relato de bancada automatizada. Trabalho de mestrado que antecedeu este desenvolveu uma bancada protótipo automatizada que, embora tenha permitido grande avanço à forma como os ensaios são realizados atualmente, ainda necessitava de aprimoramentos no método de medição de temperatura do enrolamento do compressor e da caracterização metrológica dos resultados. O sistema existente de medição de temperatura possui incerteza de ±10 °C, enquanto a tolerância dos ensaios é de ±4 °C. As melhorias propostas nesta dissertação permitiram a redução da incerteza para menos de ±2 °C, adequando o equipamento existente à tolerância exigida pelos ensaios. O resultado dos ensaios de tombamento é uma curva que relaciona a pressão de sucção e a pressão de descarga do compressor que está sendo testado, não sendo caso típico da aplicação direta do ISO GUM para avaliação de sua incerteza. Neste trabalho foi proposto um método alternativo que utiliza os princípios da Simulação de Monte Carlo para análise de incertezas. Tal método permitiu determinar a incerteza da curva de tombamento com nível de confiança de 95%, permitindo uma análise mais segura da adequação de determinado compressor a uma dada aplicação. / Start and stalling tests of refrigeration compressors aims to establish the limits under which they can operate, determining if a certain compressor is suitable or not to a certain application. Actually, these tests are performed using manual panels and reports of automated panels have not been found in the literature. A previous work has developed a prototype of an automated test panel. Though this panel has brought great progress in the way the tests are performed nowadays, it still needed improvements in the method for measuring the winding temperature of the compressor under test and the metrological characterization of the results. The existing system has temperature measurement uncertainty of ±10 °C, while the tolerance admitted by the test is ±4 ° C. The improvements proposed in this dissertation allowed the reduction of uncertainty to less than ±2 °C, adapting the existing equipment to the tolerance required for the tests. The result of the stalling test is a plot that relates the suction and discharge pressures of the compressor, thus this is not a typical case of direct application of the ISO GUM for evaluation of measurement uncertainty. This work has proposed an alternative method that uses the principles of Monte Carlo simulation for uncertainty analysis. This method has allowed the determination of the uncertainty of the stalling curve with a confidence level of 95%, what provides a more secure analysis of the suitability of a compressor to an application.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2013-03-04T20:42:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 304353.pdf: 28322357 bytes, checksum: 34efb2d7cd1ad9803a2f6b3055f26206 (MD5) / O conhecimento do processo de lubrificação das partes móveis dos compressores alternativos herméticos, sobretudo do pistão, é de importância fundamental na concepção de sistemas de refrigeração mais eficientes. A existência de uma pequena folga entre o pistão e o cilindro permite que movimentos radiais do pistão afetem a espessura do filme lubrificante e o regime de lubrificação do conjunto. Adicionalmente, os fenômenos de cavitação e restauração do filme considerando a interação óleo/refrigerante ainda não são totalmente compreendidos e merecem mais estudos para que melhorias no projeto do compressor sejam atingidas. Neste contexto, o presente trabalho propõe um estudo teórico e experimental do escoamento de óleo e refrigerante pela folga pistão-cilindro de compressores alternativos utilizados em sistemas de refrigeração de pequena capacidade. Inicialmente é proposta a construção de uma bancada para estudo experimental das características do escoamento na geometria da folga pistão-cilindro com o pistão estático. A bancada experimental é composta por uma seção de teste com um pistão e um cilindro transparente instrumentado com sensores de pressão e termopares em diversos pontos. O cilindro é apoiado sobre um conjunto de plataformas acionadas por micrômetros que permitem que a pressão do escoamento seja medida em várias posições para diferentes graus de desalinhamento entre o pistão e o cilindro. A análise teórica engloba três modelagens distintas. O primeiro modelo descreve o escoamento bifásico da mistura em equilíbrio local na geometria da folga para a situação onde o pistão é mantido estático. As equações de Reynolds e da conservação da energia foram resolvidas numericamente considerando a variação da propriedades físicas das fases para a determinação das distribuições de pressão e temperatura do escoamento. Os resultados obtidos foram comparados com os dados experimentais medidos na bancada, com o intuito de validar o modelo. O segundo modelo estende a metodologia anterior para descrever a lubrificação dinâmica do pistão, onde os movimentos do pistão e a transferência de calor no filme lubrificante foram incorporados. Parâmetros relativos ao movimento do pistão como a potência consumida e vazamento de refrigerante pela folga foram obtidos e comparados com os calculados por modelos que consideram o filme isotérmico. Por último, o terceiro modelo envolve a caracterização do processo de crescimento de bolhas individuais em misturas óleo-refrigerante submetidas a descompressões isotérmicas, onde as hipóteses de equilíbrio mecânico e termodinâmico são suspensas. Este modelo é apresentado como uma ferramenta promissora para a descrição do crescimento de bolhas que pode ocorrer no filme lubrificante relacionado à cavitação, e da formação de espuma no cárter durante a partida do compressor. / A detailed knowledge of lubrication process in reciprocating compressors, particularly the piston assembly lubrication, has a fundamental role in the design of more efficient refrigeration systems. A radial clearance between the piston and the cylinder walls allows piston oscillatory radial movements that affect both the lubricant film thickness and the lubrication regime. Furthermore, cavitation and restoration of the lubricant film considering the oil/refrigerant interaction are not totally understood and these issues deserve additional studies for future improvements in the design of compressors. With this in mind, this work proposes a theoretical/experimental study of the ow of oil and refrigerant through the piston-cylinder clearance of reciprocating compressors used in small capacity refrigeration systems. Firstly, the project of a experimental apparatus is proposed to study ow characteristics in the piston-cylinder geometry with the piston steady. The apparatus consists of a test section in which the piston is placed inside a translucent cylinder equipped with thermocouples and pressure sensors at defined positions. The cylinder is mounted upon a set of micrometerguided stages that allows pressure measurements at several positions for different piston-cylinder misalignment degrees. Theoretical analysis includes three different models. The first one is an equilibrium model to describe the two-phase ow of the mixture through the clearance in which the piston is steady. The Reynolds and the energy conservation equations were solved numerically considering the variation of the physical properties in both phases in order to calculate the film pressure and temperature. The numerical results were compared with the experimental ones in order to validate the model. The second model extends the previous methodology to describe the piston dynamic lubrication in which piston movements and the heat transfer effect in the film were considered. The performance parameters related to piston movement, such as the power consumption and refrigerant leakage, were obtained and compared with those ones calculated by isothermal models. Finally, the third model regards characterization of growth process of individual bubbles in oil-refrigerant mixtures under isothermal depressurization, in which assumptions of mechanical and thermodynamic equilibrium were suppressed. This model is introduced as a potential tool to predict bubble growth that may occur as a result of cavitation in film, and the foamming process in the oil sump during compressor start-up.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2013-03-04T20:56:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 305395.pdf: 14726303 bytes, checksum: c9265f4fa1dbd1e40bf7ef9a243c7999 (MD5) / Compressores scroll são máquinas de deslocamento positivo e movimento orbital que realizam o processo de compressão de um gás através de dois membros conjugados em forma de espiras. Tais compressores são amplamente difundidos em aplicações de condicionamento de ar e aquecimento de água, destacando-se pela confiabilidade, pelos baixos níveis de ruído e pela eficiência. O vazamento de gás e a transferência de calor convectiva no interior da câmara de compressão são as principais irreversibilidades termodinâmicas do compressor scroll. No presente trabalho, modelos numéricos baseados em uma formulação diferencial são desenvolvidos para a análise em detalhes dos fenômenos supracitados, incluindo o comportamento transiente do processo de compressão e a geometria característica das espiras. O estudo contempla uma ampla faixa de condições de operação e geometrias expressas por parâmetros adimensionais, permitindo que novas correlações sejam propostas para a previsão numérica de ambos os fenômenos. Analisando-se os resultados, observa-se a importância dos efeitos viscosos e geométricos de entrada e de curvatura das espiras sobre os vazamentos. Ambos os efeitos são incluídos nas correlações propostas, validadas através de dados experimentais disponíveis na literatura. Por sua vez, o número de Nusselt no interior das câmaras de compressão é função dos números de Reynolds e de Prandtl, bem como da curvatura das espiras. As correlações obtidas são implementadas em um modelo integral de simulação, validado através de resultados globais de vazão mássica e temperatura de descarga do gás em diferentes condições de operação. As análises numéricas indicam que os vazamentos e a transferência de calor são mais prejudiciais ao desempenho de compressores scroll que operam em baixas capacidades, seja pela condição de operação (baixas evaporações) ou pelo tamanho do próprio compressor (baixo volume deslocado). / Scroll compressors are positive displacement machines of orbital motion that compress a gas by means of two conjugated spiral-shaped members. Such compressors are widely employed in air conditioning, refrigeration and water heating, due to its high reliability, low noise levels and high efficiency. Gas leakage and heat transfer that take place inside the gas pockets are the main thermodynamic irreversibilities of scroll compressors. Typical models and correlations available in the literature to predict the effect of both irreversibilities on the compressor performance are usually based on simplified flow conditions. As a consequence, there remains much uncertainty about such predictions for operating conditions found in actual applications. The study reported herein considers the numerical analysis of gas leakage and heat transfer in the compression chambers of scroll compressors. Numerical models based on differential formulation are developed to analyze the aforementioned phenomena in details, including the geometry of the wraps and the transient behavior of the compression process. Due to the particular geometry of the scroll wraps, an algorithm was developed to automatically adapt the computational mesh throughout the simulation. A low Reynolds turbulence model was employed to allow the numerical solution in the near wall region, which is critical for predictions of shear stress and heat transfer at the walls. The study covers a wide range of operating conditions and geometries expressed as dimensionless parameters, allowing new correlations to be proposed for estimates of gas leakage and convective heat transfer in scroll compressors. These correlations so obtained are implemented into a comprehensive lumped simulation model and applied to analyze the thermodynamic efficiency of the compressor in different operating conditions.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2013-06-25T20:53:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 310364.pdf: 5777755 bytes, checksum: 4bb433ebfb378805777b990da22bf97c (MD5) / Em sistemas de refrigeração convencionais, o superaquecimento do fluido refrigerante no interior do compressor é um dos responsáveis pelas perdas globais de energia, aumentando o trabalho de compressão específico e reduzindo a capacidade de refrigeração. Em aplicações de aquecimento por bombas de calor, o superaquecimento também aumenta o trabalho de compressão, mas com um aumento da capacidade de aquecimento específica do sistema, pois a temperatura de entrada do condensador depende da temperatura final de compressão. O presente trabalho apresenta uma nova metodologia de análise dos efeitos do superaquecimento em compressores submetidos a aplicações de bomba de calor, empregando um modelo de simulação térmica do compressor. A partir dos resultados, mostra-se a importância em se avaliar corretamente o COP de aquecimento na escolha de um compressor adequado para esta aplicação. Diferentes configurações de compressores são experimentalmente avaliadas de forma a validar o modelo numérico. As análises experimentais de possíveis soluções mostraram que ganhos de eficiência de aquecimento entre 1,4% e 7,5% podem ser obtidos com o gerenciamento térmico adequado do compressor. O presente trabalho também permitiu o entendimento do comportamento das fontes e sumidouros de calor e sua relação com o ganho de eficiência de aquecimento. Os resultados indicam também que o superaquecimento do gás na sucção devido ao calor gerado no motor elétrico e nos mancais atua no sentido de aumentar a eficiência do compressor aplicado em bombas de calor. / In conventional cooling systems, the refrigerant superheating inside the compressor is largely responsible for overall energy losses, increasing the compression specific work and decreasing the cooling capacity. In heat pump applications, superheating increases both the compression loss and the specific heating capacity of the system, since the condenser inlet temperature is directed related to the final temperature of the compression process. In this work, a new methodology is proposed to analyze the effects of superheating on compressors applied to heat pump applications, by using a model to predict its thermal profile. It is shown the importance of correctly evaluating the COP for heating when selecting a suitable compressor for this application. Different configurations were experimentally tested for the compressor in order to validate the simulation model. An experimental analysis of different solution alternatives has shown that an efficiency increase between 1.4% and 7.5% can be obtained with a well-chosen thermal management alternative. The present study also allowed the understanding of sources and sinks of heat inside the compressor and their relation regarding the increase of heating efficiency. The results indicate that suction superheating due to heat released by both the bearings and the electrical motor act to increase the compressor efficiency in heat pump applications.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-06-25T22:56:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 309933.pdf: 3604884 bytes, checksum: 754252aea2bd0f14bba21567b119622b (MD5) / A fadiga é responsável por grande parte das falhas de componentes e estruturas no campo até os dias atuais. Um projeto confiável deve levar em consideração o maior número de fatores que podem influenciar na vida em fadiga, como históricos de carregamentos e dados de materiais. Nem sempre os dados disponíveis são adequados para a aplicação, sendo necessário desenvolver testes que representem da maneira mais próxima possível a condição real de funcionamento do componente. Este trabalho detalha o desenvolvimento de uma máquina que utiliza o princípio da ressonância para realizar ensaios de fadiga. As principais vantagens do equipamento apresentado são o baixo custo de construção, baixo consumo de energia, alta durabilidade, alta velocidade de ensaios e flexibilidade. No desenvolvimento da máquina ressonante de fadiga foram utilizados corpos de prova que representam válvulas de compressores herméticos para refrigeração. As válvulas estão sujeitas a flexão durante a operação, e o conhecimento do seu comportamento ao longo do tempo é essencial na fase de projeto. Foi construído um protótipo e realizado um estudo de caso onde foi levantada a curva de tensão-vida para um aço inoxidável utilizado na fabricação das válvulas. Com base neste trabalho podem ser desenvolvidas máquinas para testar diversos tipos de carregamentos e corpos de prova e até mesmo componentes reais. / Fatigue is responsible for a great share of all failures that occurs in components and structures in nowadays. A reliable project must consider as many factors as possible that have influence in the fatigue life, i.e. load histories and material data. The data is not always available, being necessary to develop tests that represent as close as possible the real working conditions or the part. This work details the development of a machine that uses the resonance principle to perform fatigue test. The advantages of the equipment are low manufacturing cost, low energy consumption, elevated durability, high test speeds and flexibility. In the development of the resonance fatigue machine, specimens that represent valves of hermetic compressors were used. The valves are subjected to flexion during its operation and the knowledge of its behavior during time is essential in the project phase. A prototype was built and a case study was carried out to determine the stress-life curve of a stainless steel commonly used to manufacture valves. Based on this work machines to test several load types and specimens and even real components may be built.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-26T00:37:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 314351.pdf: 6393806 bytes, checksum: eaf24ac190532af409e6f4ad9fb7d4cd (MD5) / Compressores de refrigeração adotam válvulas automáticas que abre e fecham em função da diferença de pressão entre a câmara de compressão e as câmaras de sucção e descarga. A especificação dessas válvulas é um dos passos mais importantes do projeto de um compressor de alta eficiência. Por exemplo, se a vedação da válvula não é completa, devido a irregularidades superficiais ou desalinhamentos, vazamento de gás pode ocorrer e reduzir de forma significativa o desempenho do compressor. Esta dissertação apresenta um modelo de simulação desenvolvido para prever vazamento de gás em válvulas de compressores. O óleo lubrificante em compressores também atua como elemento vedante em válvulas. No entanto, uma vez que pouca informação está disponível sobre a quantidade de óleo que realmente existe entre a válvula e o assento, a presença do óleo foi desprezada no modelo. A diferença de pressão entre a câmara de compressão e as câmaras de sucção e de descarga origina a força motriz do vazamento de gás em válvulas. O modelo proposto assume uma formulação de escoamento unidimensional através do micro canal formado entre a válvula e o assento, considerando os efeitos de atrito viscoso, compressibilidade, rarefação do gás e flexão da válvula devido ao carregamento de pressão. Simulações são realizadas para uma faixa ampla de diferenças de pressão que atuam sobre o escoamento na folga da válvula ao longo do ciclo de compressão de um compressor alternativo de refrigeração doméstica. Os resultados mostram que o vazamento de gás nas válvulas de sucção e descarga podem comprometer as eficiências volumétrica e isentrópica do compressor e que a flexão da válvula e a rarefação do gás são parâmetros muito importantes da análise.<br> / Abstract : Refrigeration compressors adopt valves that automatically open due to the pressure difference between the compression and suction/discharge chambers. The specification of such valves is one of the most important steps in the design of a high efficiency compressor. For instance, if the sealing of the valve is not complete due to surface irregularity or misalignment, gas leakage will occur and significantly reduce the compressor performance. This thesis reports a simulation model developed to predict gas leakage in compressor valves. The lubricating oil in compressors acts also as a sealing element for valves. However, since very little information is available about the amount of oil that is actually present between the valve and its seat, the presence of oil has been neglected in the model. The pressure difference between the compression and suction/discharge chambers is the driving force of gas leakage through valves. The model developed in the present work assumes a one-dimensional flow through the micro channel formed between the reed valve and its seat, considering the effects of viscous friction, compressibility, gas rarefaction and valve bending into the port due to pressure load. Computations are carried out for a wide range of pressure differences that prevail in the valve clearances during the complete compression cycle of a small reciprocating compressor designed for household refrigeration. Results show that gas leakage in the suction and discharge valves significantly affect the compressor volumetric and isentropic efficiencies and that valve bending and gas rarefaction are very important parameters of the analysis.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológio, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2003. / Made available in DSpace on 2013-07-15T22:30:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 274161.pdf: 1910003 bytes, checksum: 92654d95f674f59c240f285f0ee41b8b (MD5) / O objetivo do presente trabalho é avaliar a influência do escoamento na geração de ruído em filtros acústicos de sucção, típicos de compressores herméticos. Estes sistemas têm a função de atenuar a pulsação do gás quando excitados pela válvula de sucção devendo contudo, apresentar mínima resistência à passagem do gás através de seu interior. Devido à complexidade geométrica envolvida na construção de um filtro acústico real, adotou-se um modelo simplificado composto por um único volume e dois tubos. O problema foi abordado sob duas metodologias numéricas distintas. Para a solução do campo acústico, utilizou-se o conceito de acústica linear através do Método dos Elementos Finitos. O escoamento foi modelado através do Método dos Volumes Finitos. Diferentes formulações foram investigadas com o objetivo de identificar a que melhor representa o escoamento no interior dos filtros em condições de trabalho normais. Verificou-se também o comportamento do escoamento quando submetido a condições de contorno diferentes. Experimentos foram conduzidos com o objetivo de verificar a influência do fluxo de massa nos níveis de pressão sonora e nas curvas de resposta em freqüência de filtros acústicos. Efetuou-se, também, o mapeamento da pressão no interior dos mesmos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológio. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2013-07-16T01:02:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 232345.pdf: 1283965 bytes, checksum: f89ebf204abcf6702d7eaaf1ddd11dd8 (MD5) / A necessidade crescente por pesquisas e trabalhos de desenvolvimento relacionados à redução do ruído de produtos tem demonstrado que os níveis de ruído medidos com o uso da curva de ponderação A, em dB (A), não representam de forma satisfatória a resposta subjetiva das pessoas ao ruído. Métricas de qualidade sonora são usadas para a caracterização psicoacústica do ruído e proporcionam melhores avaliações pelo fato de considerarem informações mais detalhadas nos domínios do tempo e da freqüência. Este trabalho apresenta uma análise da qualidade sonora de compressores herméticos. Para este tipo de produto foi observada boa correlação entre as respostas do júri, níveis em dB (A), e resultados de loudness. Os resultados do júri indicaram maior sensibilidade de percepção a detalhes da composição do ruído, quando comparados às métricas de qualidade sonora. Entretanto, o uso de um júri representa um procedimento mais elaborado, de maior custo e tempo de análise. Para reduzir estas desvantagens uma rede neural artificial foi desenvolvida e testada com o objetivo de simular o comportamento do júri a estas classes de produto. Os resultados apresentam uma concordância razoável aos obtidos por um júri real, sendo incentivada a continuidade deste procedimento. The increasing needs for research and development works on products noise reduction has lead to observations that A-weighted sound pressure and sound power measurements do not represent customers subjective response to noise in a complete way. Sound quality metrics were developed for the psychoacoustic characterization of sound as it is perceived and provide an improved assessment since it considers more detailed contents in time and frequency domains. This work presents a sound quality analysis of noise generated by hermetic compressors. It was observed a close relationship between jury response, Aweighted noise levels, and loudness results obtained for this product. Jury results showed higher sensitivity to specific details of noise composition compared to current sound quality metrics. Jury analysis, however, is a more elaborated and time consuming procedure. In order to reduce such disadvantages an artificial neural network was developed and tested with the objective of representing the jury response to this class of product. Results are in reasonably good agreement with those obtained by a real jury. This has encouraged continuing the development of this technique.