Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2012 / Made available in DSpace on 2013-06-25T21:42:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1
313725.pdf: 4451698 bytes, checksum: 3b6cc1f137a4106ae36ac69201691a1f (MD5) / O presente trabalho analisa o funcionamento de uma bomba hidráulica automotiva e apresenta o estudo de três propostas para redução de ruído gerado pelo escoamento. A análise é realizada a partir da simulação de um modelo numérico da bomba desenvolvido para plataforma MatLab/Simulink. Os resultados da simulação são, então, validados experimentalmente em bancada de testes apropriada que utiliza o Método da Segunda Fonte (SSM) para calcular a flutuação do escoamento (flow ripple) da bomba. Após a análise detalhada dos mecanismos de geração de escoamento da bomba, é realizado o estudo de três propostas de alterações no desenho dos componentes do conjunto rotativo da bomba de modo a proporcionar um escoamento de saída mais plano possível, isto é, isento de flutuações. Duas dessas propostas, chamadas de 3P e 9P, apresentaram ótima redução de amplitude de flutuação. Entretanto, como efeito colateral, ambas deram origem a um desbalanceamento no eixo da bomba que pode provocar vibração e desgaste excessivo. A última proposta (8P) utiliza um rotor de oito palhetas e um novo perfil interno de anel came na tentativa minimizar o caráter pulsátil da bomba. Os resultados simulados mostram uma boa redução do ruído, principalmente nas frequências de interesse características do ruído tipo moan e whine. A partir destes resultados são fabricadas bombas-protótipos que são testadas experimentalmente em bancada e avaliadas em veiculo. Estas, por sua vez, não apresentaram o desempenho acústico esperado. Discussões sobre estes resultados, assim como sugestões para trabalhos futuros, são apresentados no final do trabalho.<br> / Abstract : This paper analyses the operation of an automotive hydraulic pump and presents three proposals to reduce flow ripple noise. The analysis is carried numerically using a Matlab / Simulink based pump model. The simulation results are validated experimentally on a test rig using the Second Source Method (SSM) that calculates the pump flow ripple. After detailed analysis of the pump flow generation mechanisms, three proposals considering rotating group components design changes are presented in order to make the pump outlet flow as flat as possible, i.e., free of ripple. Two of those proposals, called 3P and 9P, have showed great flow ripple reduction. However, as a side effect, both gave rise to unbalanced forces on pump shaft which can cause excessive vibration and wear. The last proposal (8P) uses an eight vanes rotor and a new internal profile cam ring in order to minimize the pulsatile pump flow characteristics. The simulated results show good noise reduction, especially in the frequencies of interest related with moan and whine noise. From this new rotating group design, new pumps are manufactured and tested on vehicle as well as on a bench test. However, the evaluations results have not presented the acoustical performance expected. Discussions about these results, as well as suggestions for future work are presented in the work.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsc.br:123456789/100694 |
| Date | January 2012 |
| Creators | Rocha, Leonardo Zanetti |
| Contributors | Universidade Federal de Santa Catarina, Gerges, Samir Nagi Yousri |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | 181 p.| il., grafs., tabs. |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSC, instname:Universidade Federal de Santa Catarina, instacron:UFSC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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