Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-07-16T04:31:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 317563.pdf: 8639400 bytes, checksum: e568aa8575fdef9652da4542175d8036 (MD5) / Compressores scroll realizam o processo de compressão de um gás através de dois membros conjugados em forma de espiras. Tais elementos são montados de forma invertida e girados de 180° um em relação ao outro, formando múltiplas câmaras de compressão através de diferentes pontos de contato. Uma das principais fontes de ineficiência de compressores de refrigeração é o superaquecimento do fluido refrigerante na sucção e na compressão do gás devido à sua interação com componentes internos do compressor de temperatura elevada. Dois modelos térmicos baseados no método de parâmetros concentrados foram desenvolvidos e calibrados experimentalmente para prever a distribuição de temperatura de compressores scroll, com particular atenção ao superaquecimento do gás no processo de sucção. Resistências térmicas entre os componentes foram baseados em coeficientes de transferência de calor globais, enquanto que a condução de calor ao longo das espiras foi avaliada através de um modelo unidimensional baseado no método de volumes finitos. Os modelos térmicos foram acoplados a um modelo termodinâmico do ciclo de compressão e então aplicados para simular o desempenho do compressor em diferentes condições de velocidade e de razão de pressão. Os modelos foram capazes de prever corretamente a distribuição de temperatura no compressor em condições de operação dentro da faixa daquelas adotadas em suas calibrações. Os resultados mostraram que a condução de calor através das espiras reduz a temperatura de descarga. Além disso, observou-se que a transferência de calor que ocorre no contato metálico entre as espiras atua para produzir uma variação de temperatura linear ao longo das mesmas.<br> / Abstract : Scroll compressors perform the compression process by using two identical inter-fitting, spiral-shaped scroll elements. Such elements are mounted inverted and rotated 180! in relation to each other and, by making contact with each other at sealing points, form multiple compression volumes. The thermodynamic efficiency of scroll compressors is a.ected by heat transfer that takes place during both the suction and the compression processes. Two lumped-parameter thermal models were developed and experimentally calibrated to predict the temperature distribution of scroll compressors with particular attention given to gas superheating in the suction process. Thermal resistances between the components were based on global heat transfer coefficients, whereas conduction heat transfer through the scroll wraps was solved via a one-dimensional finite volume method. The thermal models were coupled to a thermodynamic model of the compression cycle and then applied to simulate the compressor performance under di.erent conditions of speed and pressure ratio. The models were able to correctly predict the compressor temperature distribution for operating conditions within the range of those adopted for its calibration. The model demonstrated that heat conduction through the scroll wraps reduces slightly the discharge temperature. Moreover, it was also observed that the heat transfer that takes place during the metallic contact between scroll wraps acts to produce a linear temperature variation along their length.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-07-16T04:43:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 317435.pdf: 5341230 bytes, checksum: b2ca7daaf7a674edad73a5d837540255 (MD5) / A transferência de calor possui um papel de grande importância na eficiência e na confiabilidade de compressores. O objetivo deste trabalho é avaliar experimentalmente a transferência de calor em componentes de um compressor alternativo de refrigeração doméstica durante transientes térmicos que ocorrem na operação do tipo liga/desliga em sistemas de refrigeração. Este estudo é necessário visto que este fenômeno é bem distinto daquele que ocorre na condição de equilíbrio térmico definida em norma para testes de compressores em calorímetros. Medições de temperatura no óleo lubrificante e no fluido refrigerante em alguns pontos do ambiente interno do compressor são também realizadas, a fim de permitir a avaliação de coeficientes locais de transferência de calor. A investigação revelou a presença de diferentes escalas de tempo associadas aos processos de transferência de calor nos diversos componentes durante o transiente térmico. Além disto, observou-se que os escoamentos de óleo lubrificante e de refrigerante induzido pelo mecanismo de acionamento do pistão são responsáveis pela intensificação da troca de calor em diversas regiões do compressor. Notou-se também que o fluxo de calor em algumas regiões é bastante alterado pelo regime de operação cíclico. Por exemplo, a região frontal do muffler de sucção apresenta valores de fluxo médio de calor, nas condições transientes, da ordem de 70% do obtido em regime permanente. Além disto, as temperaturas do óleo lubrificante e do motor na operação cíclica são bem inferiores àquelas de regime permanente.<br> / Abstract : Heat transfer has a major role in the efficiency and reliability of reciprocating compressors adopted in household refrigeration. The objective of this study is to evaluate the heat transfer in several components of the compressor during thermal transients that occurs in the usual on/off operating condition of refrigeration systems. In fact, this is an important aspect since virtually all analyzes consider the condition of thermal equilibrium. Measurements of temperatures in the lubricating oil and in the refrigerant at different locations inside the compressor are also performed to allow the evaluation of local heat transfer coefficients. The investigation revealed the presence of different time scales associated with the heat transfer process in each component during the thermal transient. It has also been observed that the flow of refrigerant and lubricating oil induced by the crankshaft mechanism greatly affect the heat transfer process in different regions of the compressor. As far as the thermal transient is concerned, the heat flux in some regions was seen to be significantly affected by the cyclic operating condition. For instance, mean heat flux on the surface of the suction muffler in the cyclic condition is approximately 70% of that obtained in the thermal equilibrium condition. Moreover, the temperatures of both the lubricating oil and the electric motor in the cyclic condition are significantly smaller than those achieved in the thermal equilibrium condition.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013 / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:37:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319238.pdf: 1556805 bytes, checksum: 1695c64db67701aa6b4a03312feb66e0 (MD5) Previous issue date: 2013 / Ensaios de partida e tombamento de compressores são importantes para determinar as curvas de comportamento dos mesmos frente a uma aplicação específica. Contribuições de dissertações de mestrado anteriores permitiram automatizar uma bancada manual de ensaios de partida e tombamento e aprimoraram métodos de avaliação de incertezas, tanto as associadas à expressão da curva de tombamento quanto as relativas à medição de temperatura do enrolamento do compressor sob ensaio. Neste trabalho, foi realizada a integração do novo sistema de medição de temperatura, que é feita através da inserção de componente de corrente contínua junto à alternada, na alimentação do motor do compressor. Esse método permite, além da medição da temperatura interna do compressor sem necessidade de instrumentá-lo, o aquecimento acelerado do compressor e consequente diminuição do tempo de transiente da bancada. Para implementação das mudanças, foram realizadas alterações na rotina de ensaios, no software e hardware da bancada. Realizaram-se ensaios de partida e tombamento para validar a bancada aprimorada, bem como sua nova configuração, e os dados foram confrontados com os obtidos na bancada manual instalada na empresa parceira deste projeto. Os resultados alcançados apresentam baixas incertezas. Além disso, pela aquisição contínua dos dados ao longo do ensaio, é possível caracterizar e quantificar, em todos os instantes, a curva do compressor até seu tombamento. Apresenta-se também uma avaliação da influência nos resultados dos ensaios de tombamento proporcionada pela variação da curva de pressão à qual o compressor em teste é submetido durante os ensaios. Também é feita proposta, com base na comparação das opções disponíveis no mercado, de nova arquitetura de aquisição de sinais para a bancada, que proporcione melhores características metrológicas e maiores robustez e estabilidade. Por fim, mostra-se que a bancada aprimorada é capaz de realizar ensaios de partida e tombamento dentro das tolerâncias exigidas, e permite que os mesmos sejam realizados sem a necessidade de instrumentar o compressor em teste com sensores de temperatura, o que aumenta a produtividade da bancada, além de prover método de aquecimento acelerado mais eficiente. Desse modo, o ensaio passa a ser executado em menos tempo e com confiabilidade metrológica garantida. <br> / Start and stalling tests of refrigeration compressors are important to determine their curves behavior in a specific application. Contributions of previous dissertations allowed automate a manual test panel and improved methods for evaluating uncertainties, like those associated to stalling curve expression and winding temperature measurement of the compressor under test. In this work, was performed the integration of a new temperature measuring system, done by direct current component insertion into the alternating current feeding of compressor motor. This method allows, in addition to winding internal temperature measurement without instrumentation, rapid heating of the compressor resulting in transient time reduction for the panel test. For implementation of changes, alterations were made in testing routines, software and hardware of the panel. Start and stalling tests were performed to validate the improved panel as well as its new configuration. The data was compared to those obtained from the manual panel installed on the plant of the company partner in this project. The results achieved have low uncertainties. Also, with continuous data acquisition during the test, it is possible to characterize and quantify the compressor stalling curve at any instant. Moreover, it also presents an evaluation of the influence on the stalling test results provided by variation of the pressure curve at which the compressor under test is subjected during tests. A new architecture for signal acquisition for panel is proposed, based on the comparison of the market available options looking for best metrological characteristics and improved hardiness and stability. Finally, it is shown that the improved panel is able to perform start and stalling tests into the required tolerances and enables it, without need to instrument the compressor under test with thermo sensors, which increases the productivity of the panel, besides providing a more efficient accelerated heating method. In this way, the test is performed in less time and with metrological reliability guaranteed.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:26:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 324657.pdf: 8983111 bytes, checksum: 02446defc49fdae37d4633e80c61bd14 (MD5) Previous issue date: 2013 / Os consumidores de bens domésticos, tais como condicionadores de ar, aspiradores de pó, refrigeradores e máquinas de lavar, têm se tornado nos últimos anos mais exigentes no tocante ao conforto acústico. No mercado de refrigeração, fabricantes atualmente investem em projetos de controle do ruído dos seus produtos, seja para mitigar eventuais problemas de qualidade, ou para atender requisitos de legislação. Num refrigerador, a vibração de baixa frequência produzida pelo compressor é uma das principais responsáveis pelo ruído final. Esta é transmitida por vários caminhos até o seu respectivo gabinete, que por sua vez irradia ruído. O presente estudo analisou os isoladores de vibração utilizados entre a placa base do compressor e a do refrigerador, primeiramente caracterizando o material com o qual estes são constituídos. Utilizando-se das propriedades do material, criou-se um modelo em elementos finitos para análise do comportamento vibratório deste isolador. Com base na excitação imposta pelo mecanismo de um compressor recíproco, no modelo de corpo rígido do compressor, na resposta dinâmica de um isolador e nas impedâncias das tubulações, foi possível modelar um gabinete simplificado e otimizar o isolador de vibração de forma a reduzir o ruído de baixa frequência de um sistema de refrigeração.<br> / Abstract : Customers of domestic goods, such as air conditioners, vacuum cleaners, refrigerators and washing machines, have recently become more exigent in respect to the acoustic comfort. Nowadays, in the refrigeration market, manufacturers are investing in noise control for their products either to mitigate the quality problems or to respect the standards that the governments create. In a refrigerator, the low frequency vibration produced by the compressor is one of the main components of the final noise. This vibration is transmitted by several paths until it reaches the cabinet of the refrigeration system that radiates the noise. This study evaluated the vibration isolators used between the base plate of the compressor and the base plate of the refrigerator. Initially, the properties of these isolators were characterized. With these data, it was created a finite elements model to analyze the vibratory behavior of this component. Using the excitation imposed by the mechanism of a reciprocating compressor, the rigid body model of this compressor, the dynamic response of a vibration isolator and the impedances of the refrigerator tubing, it was possible to model a simplified refrigerator cabinet and to optimize the isolator in order to reduce the low frequency noise of this refrigerator.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2015. / Made available in DSpace on 2016-10-19T12:47:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 337525.pdf: 17253308 bytes, checksum: 0f3c9266e9ac685a4161087c22da85e5 (MD5) Previous issue date: 2015 / O compressor é um dos principais componentes do sistema de refrigeração e no caso da refrigeração doméstica os mesmos são tipicamente herméticos. As atividades de controle da qualidade e de P&D são auxiliadas por grande diversidade de ensaios. Muitos desses ensaios preveem o monitoramento da frequência rotacional do motor elétrico inerente ao compressor. A característica hermética impossibilita o uso de transdutores específicos - como encoders e tacogeradores. Assim, a medição através de grandezas externamente disponíveis torna-se mandatória para ensaios em larga escala. Trabalhos sobremedição indireta de frequência rotacional foram desenvolvidos nolaboratório ao qual o presente trabalho está relacionado. Nesses, análises de sinais de pressão de descarga, vibração da carcaça e corrente de alimentação foram realizadas; ferramentas de processamento de sinais no domínio da frequência e tempo-frequência foram avaliadas para condições de regime permanente e transitório. Oportunidade de análise específica se mostrou para o ensaio de tombamento, no qual é avaliada a adequação de compressores para determinadas aplicações. Nesse tipo de ensaio os compressores são submetidos a demandas de cargas que fazem com que a frequência rotacional varie rapidamente com o tempo, o que caracteriza um comportamento transitório dessa grandeza. Assim, a medição deve ser adequada para identificar o instante no qual a frequência rotacional ultrapassa um limite predefinido. O presente trabalho apresenta propostas de formas de medição da frequência rotacional para o ensaio de tombamento. Diferentes ferramentas matemáticas de análise de sinais - Transformada interpolada de Fourier,Transformada Chirp-Z e Transformadas Wavelet - são empregadas para obtenção da frequência rotacional a partir da pressão de descarga, vibração da carcaça e corrente de alimentação. Atividades experimentais são descritas e resultados são analisados com foco no comportamento da frequência rotacional na situação de interesse e na identificação do instante de tombamento. Análises de repetibilidade são realizadas em um compressor instrumentado para obtenção de medições de referência. As propostas de alternativas de medição mais adequadas para determinadas situações são indicadas. Obtiveram-se diferenças inferiores a 1% para as alternativas de medição mais adequadas em relação às medições de referência. <br> / Abstract : The compressor is one of the main components related to refrigerationsystems and, regarding to household refrigeration systems, is typicallyof the hermetic type. Activities on quality control and R&D o frefrigeration compressors are supported by a wide diversity of tests. During many of these tests is regarded the monitoring of rotational frequency of compressor's electric motor. The hermetic feature make sunattainable the use of specific transducers, such as encoders and tacho generators. Thus, the measurement through externally measurable quantities becomes mandatory for large-scale tests. Studies on indirect measurement of rotational frequency were developed in the laboratory related to this dissertation. In these, signal analysis of discharge pressure, compressor shell vibration and supply current were performed; signal processing techniques in frequency and time-frequency domains were applied to steady and unsteady state conditions. An opportunity fora specific analysis was shown regarding the compressor stalling test,which evaluates the suitability of compressors for specific applications. In this type of test the compressor is subjected to load requirements, which cause the rotational frequency to vary quickly over time, whatassign a transient behavior to this quantity. Thus, the rotational frequency measurement must be suitable to identify the instant which it surpasses a predefined threshold. This dissertation presents measurement approaches to the rotational frequency during stall tests of refrigeration compressors. Different mathematical tools for signalanalysis, such as Interpolated Fourier Transform (FFTint), Chirp-Z Transform and Wavelet Transforms, are used for o btaining the rotational frequency from the discharge pressure, shell vibration andsupply current signals. Additionally, experimental activities are described and the results are analyzed focusing on the behavior o frotational frequency and on the identification of stalling instant. Repeatability analyses are realized using an instrumented compressor in order to obtain reference measurements. The best approaches for specific test situations are indicated, which presented results with differences of less than 1% related to the reference measurements.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2017-01-17T03:15:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 343258.pdf: 4734054 bytes, checksum: fb6b6f7da5c92251a3a4168fd94a72e6 (MD5) Previous issue date: 2016 / O emprego de polímeros termoplásticos reforçados na indústria de refrigeração vem mostrando um grande potencial em termos de ganho de eficiência, devido a fatores como redução de peso, amortecimento de vibrações, isolamento térmico e elétrico, menor susceptibilidade a corrosão e possibilidade de projetos de formas complexas quando comparado com materiais metálicos. Poliésteres aromáticos, como o poli(tereftalato de butileno) (PBT), são bons candidatos para a elaboração de projetos de conversão metal - polímero. A utilização de polímeros para aplicações citadas, no entanto, ainda é limitada devido à falta de conhecimento com relação ao comportamento de longo prazo quando em contato com ambientes químicos agressivos. Portanto, foi proposto estudar e relacionar propriedades mecânicas com estrutura de um compósito de PBT comercial, envelhecido em ambientes tipicamente encontrados no interior de compressores herméticos. No presente trabalho, amostras de PBT reforçado com fibras de vidro curtas foram submetidas a ensaios de imersão em 140, 160 e 180°C durante 28 dias, em duas misturas de refrigerante/lubrificante, além de um terceiro ambiente inerte, utilizado como controle. A cinética de difusão foi avaliada através do controle periódico da variação de massa das amostras, em que foram observados ganhos de massa de 1,2-1,6% em ambiente A e 1,0-1,4% em ambiente B, variando em função da temperatura. As curvas de absorção apresentaram comportamento Fickiano, com exceção dos ensaios realizados a 180°C, onde ocorre perda de massa após a saturação devido, provavelmente, à solubilização e extração de oligômeros. O efeito do envelhecimento foi investigado a partir de ensaios de flexão 3-pontos. Neste aspecto, o ambiente A a 180°C foi o mais agressivo, sendo responsável pela redução de 40% no alongamento máximo, 47% na resistência à flexão e 19% no módulo elástico. Os ambientes B e C provocaram variações menores, supostamente relacionadas a efeitos de envelhecimento físico, plastificação e aumento no grau de cristalinidade. Ensaios de calorimetria diferencial de varredura (DSC) comprovaram o aumento no grau de cristalinidade das amostras envelhecidas em todas as condições. Imagens da superfície de fratura obtidas por microscopiaeletrônica de varredura (MEV) permitiram analisar o mecanismo de falha predominante. Além disso, observou-se que as amostras envelhecidas em ambiente A apresentaram pouca ou nenhuma deformação plástica localizada. Espectroscopia de infravermelho (FTIR) comprovou a presença do óleo na estrutura química do PBT, e foi proposto um método para a comparação do grau de cristalinidade a partir da razão entre as bandas de absorbância A0(1458 cm-1)/A0(956 cm-1). Ao final do trabalho, concluiu-se que estudos desta natureza são extremamente importantes para a compreensão dos fenômenos envolvidos no envelhecimento de polímeros, possibilitando a criação de critérios de análise mais assertivos.<br> / Abstract : The use of reinforced thermoplastic polymers in the refrigeration industry shows a huge potential in terms of efficiency improvement, due to issues like weight reduction, vibrational damping, thermal and electrical insulation, less susceptibility to corrosion and allowance of project of complex shapes when compared to metallic materials. Aromatic polyesters, like polybutylene terephthalate (PBT), are good candidates for the elaboration of metal - polymer conversion projects. The application of polymers in the above mentioned cases, however, is still limited by the lack of knowledge regarding their long-term behavior in contact with aggressive environments. Therefore, it was proposed to study and relate mechanical properties and structure of a commercial PBT composite, aged in environments typically found inside hermetic compressors. In the present work, short glass fiber reinforced PBT samples were subjected to immersion tests in 140, 160 and 180°C during 28 days, in two refrigerant/lubricant mixtures, and a third inert control environment. Diffusion kinetics were addressed by a periodic control of samples weight, and it was observed mass variation of 1,2-1,6% in environment A and 1,0-1,4% in environment B, varying depending on test temperature. Most diffusion curves follow Fickian behavior, except those from tests conducted at 180°C, in which occurs mass loss after saturation, probably due to solubilization and extraction of oligomers. Aging effect was investigated by 3-point bending tests. By these means, environment A was the most aggressive, being responsible for the reduction of 40% in maximum strain, 47% in maximum stress and 19% in elastic modulus. Environments B and C induced minor variations, supposedly related to physical aging, plasticization and increase in crystallinity. Differential scanning calorimetry (DSC) analyses proved the degree of crystallinity increase for all aged samples. Imaging analyses through scanning electronic microscopy (SEM) technique allowed observation of the predominant fracture mechanism. Moreover, it was noticed that samples aged in environment A presented few or no localized plastic deformation at all. Infrared (FTIR) enabled proving the presence of oil absorbed in PBT chemical structure, and it was proposed a method for comparingdegree of crystallinity, based on the absorbance bands ratio A0(1458 cm-1)/A0(956 cm-1). At the end, it was concluded that studies like this are extremely important to our comprehension of the involved phenomena in polymer aging, allowing the creation of more assertive analyses criteria.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-21T22:50:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 229789.pdf: 1619995 bytes, checksum: a874ae10cc2fe28d164f7d06dab143ce (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-19T20:17:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 186200.pdf: 1114326 bytes, checksum: 8f9cc7ba7d462c45a4f48f37c6456bcf (MD5) / O presente trabalho é uma investigação experimental do escoamento turbulento em válvulas de compressores alternativos. O difusor radial com discos concêntricos e paralelos é a geometria básica para a análise deste tipo de escoamento e foi escolhida para efeitos de simplificação. Além de válvulas de compressores, o escoamento em difusores é importante em uma série de aplicações tecnológicas (tais como mancais aeroestáticos e válvulas de componentes pneumáticos) e tem despertado também o interesse de pesquisadores devido a suas peculiaridades fenomenológicas. O comportamento do escoamento turbulento através do difusor radial é investigado para os regimes estacionário e transiente. A condição de transiente é representada pela pulsação na vazão do escoamento, imposta pelo acionamento de uma válvula proporcional, mantendo-se porém o afastamento entre os discos fixo. Para a situação de escoamento transiente foi desenvolvida uma bancada capaz de fornecer a distribuição de pressão sobre o disco frontal em qualquer posição do ciclo. A partir dos dados experimentais foi verificado que a distribuição de pressão não é afetada pela pulsação do escoamento em freqüências de até 1 Hz. Trabalhos futuros devem estender a investigação do efeito de inércia para transientes mais rápidos. Uma caracterização detalhada do escoamento estacionário foi possível através do emprego de um sistema de anemometria de fio quente, obtendo-se resultados de velocidade e de grandezas turbulentas na saída do difusor. Para afastamentos elevados entre os discos, verificou-se uma assimetria no perfil de velocidade na saída do difusor provocada pela região de recirculação no difusor. Em todas as situações de escoamentos analisadas, foram registrados níveis elevados de turbulência na saída do difusor. Para alguns casos, no entanto, constatou-se a presença de um processo de laminarização no difusor provocado pela queda dos níveis de velocidade ao longo do difusor. Dados experimentais de distribuição de pressão sobre o disco frontal, e de velocidade e grandezas turbulentas na saída do difusor, foram comparados com resultados obtidos da simulação numérica do escoamento com o modelo de turbulência RNG k-e. O nível de concordância observado entre os resultados indica que o modelo computacional é capaz de prever o escoamento de forma satisfatória.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T04:38:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2013-07-16T19:04:18Z : No. of bitstreams: 1 189119.pdf: 8337375 bytes, checksum: 2082953f7fde5ed3150d2bb871ba9ce3 (MD5) / O compressor hermético, usado em sistemas de refrigeração domésticos, é o principal componente de um sistema de refrigeração, e consiste na principal fonte de níveis de ruídos e vibrações destes sistemas. Internamente, a energia vibratória é gerada por diversos mecanismos, entre eles, o motor elétrico de indução monofásico. Esta energia vibratória chega à carcaça do compressor por diversos meios, e na carcaça se dissipa em forma de calor e irradiação sonora. Um modelo de acoplamento magneto-mecânico unidirecional foi empregado na modelagem das vibrações mecânicas de origem magnética na máquina elétrica rotativa utilizada. Utilizando o software EFCAD, que utiliza o método de Elementos Finitos, aplicado às equações de Maxwell e às equações da elastodinâmica, e depois, através do método de análise modal experimental foi possível modelar e analisar o comportamento magneto-elástico do motor de indução monofásico utilizado no compressor em estudo. Assim, com um modelo eletromagnético por Elementos Finitos do motor elétrico, obteve-se o cálculo das correntes elétricas e, conseqüentemente, das forças de origem magnética. Em seguida, com

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológio. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-20T14:54:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 192584.pdf: 3209163 bytes, checksum: 309ecd7b137ed57fe091b894cfc6c933 (MD5) / O controle de ruído gerado por compressores herméticos tem sido motivo de preocupação crescente por parte de fabricantes destes produtos, a fim de satisfazer às exigências do mercado consumidor. Por isso torna-se necessário conhecer todos os mecanismos dominantes de ruído e vibrações internas no conjunto motor-compressor, para a definição dos procedimentos mais viáveis de controle. Este trabalho baseou-se em um modelo de compressor hermético de pistão único. Foram analisados os efeitos do filme de óleo de lubrificação presentes entre os componentes de transmissão de força (pistão, biela, eixo) sobre as forças transmitidas ao bloco. As vibrações do conjunto motor-compressor são excitadas principalmente pelas forças de compressão do gás e são transmitidas à carcaça através das molas de suspensão e pelo tubo de descarga. Os esforços causados pela compressão do gás são transmitidos entre as partes móveis, através dos filmes de óleo. Uma análise das características de rigidez e amortecimento destes filmes de óleo foi realizada a partir da órbita de movimento. Os esforços em cada instante do ciclo foram calculados através da solução das equações de movimento obtidas por diferenças finitas. Os esforços calculados foram usados em um modelo numérico do conjunto motor-compressor, sendo suas respostas comparadas a resultados obtidos experimentalmente.