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Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: Comparação das características de desempenho de um rotor fechado de fluxo radial, aplicado em bomba centrífuga, produzido via fundição convencional e fundição de precisão (investment casting)
Title Alternative: Comparison of the performance characteristics of a radial flow closed impeller, applied in a centrifugal pump, produced by conventional casting and investment casting
Author: Massaro, Gustavo Augusto, 1979-
Advisor: Zoqui, Eugênio José, 1965-
Abstract: Resumo: A motivação para esse trabalho foi a busca por melhores alternativas de produção de bombas centrífugas, com vistas à elevação do padrão de qualidade dos componentes que as constituem, objetivando o aumento da eficiência no bombeamento e redução de custos quando colocadas em operação. Bombas centrífugas são utilizadas para o transporte de líquidos ou soluções e podem operar continuamente por longos períodos. Desta forma, o aumento da eficiência pode gerar redução expressiva no consumo de energia. Este trabalho descreve o projeto, produção e ensaios de um rotor radial fechado de uma bomba centrífuga, fabricado pelo processo de microfusão e compara os resultados com um rotor fabricado pelo processo de fundição convencional. Os seguintes ensaios foram realizados: rugosidade, pesagem, balanceamento dinâmico, desempenho da bomba centrífuga, composição química, micrografia, dureza e desgaste abrasivo. Como resultado final se chegou a um rotor microfundido com melhor acabamento superficial, com microestrutura mais homogênea, menor desbalanceamento inicial e com um desempenho hidráulico superior ao rotor obtido por fundição convencional. Desta forma, a despeito do maior custo da operação de produção via microfusão, os custos totais de fabricação praticamente se igualam à fundição convencional quando são consideradas as operações de acabamento. A principal contribuição deste trabalho é demonstrar a viabilidade de fabricação de rotores fechados de fluxo radial e de pequena passagem pelo método de microfusão a um custo competitivo e poder obter como principal benefício o incremento no rendimento hidráulico do bombeamento e consequente economia no consumo de energia da bomba em operação. O desenvolvimento do perfil hidráulico do rotor e a baixa rugosidade superficial, proporcionado pela flexibilidade do processo de fundição e a comutação para materiais construtivos de maior resistência que suportem alterações estruturais se mostraram como excelentes oportunidades para elevar a eficiência do rotor

Abstract: This study was motivated by the desire to find alternative methods for producing centrifugal pumps to improve the quality of the components used in them and so reduce their operating costs while increasing their efficiency. Centrifugal pumps are used to transport liquids and solutions and can remain in continuous use for long periods. Efficiency improvements can therefore lead to significant energy savings. This text describes the design, production and testing of an enclosed impeller for a centrifugal pump using investment casting. The impeller is compared with an impeller manufactured using conventional casting with a cold set sand mold and core. The results of the following tests were compared: roughness, weight, dynamic balancing, pump performance, chemical composition, micrographic analysis, hardness and abrasive wear. The impeller produced using investment casting had a better surface finish with a more homogeneous microstructure, less initial imbalance and better hydraulic performance than the impeller manufactured using conventional casting. Therefore, despite the higher production costs when investment casting is used, the overall manufacturing costs are practically the same as those for conventional casting when finishing operations are taken into account. The main contribution of this study has been to show that enclosed impellers with a small discharge area can be manufactured at a competitive cost using investment casting and that pumps with these impellers have superior pumping efficiency and therefore reduced energy consumption. The hydraulic profile and low surface roughness of the impeller made possible by the flexibility of the casting process and the use of stronger materials that can withstand structural changes proved essential in increasing the efficiency of the impeller
Subject: Rotores
Bomba centrífuga
Fundição de precisão
Hidráulica
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2017
Appears in Collections:FEM - Tese e Dissertação

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