Mancais Hidrodinamicos

RESUMO

Os mancais hidrodinâmicos são elementos de máquinas utilizados entre partes móveis e fixas

de um sistema rotativo e sua finalidade é substituir o atrito metálico columbiano, gerado por

seus esforços compartilhados e suas rugosidades, pelo atrito viscoso de um fluido, a partir da

correta utilização de um elemento lubrificante. O lubrificante atua não só como preventivo de

desgastes e erosão, como também serve de amortecedor quando as máquinas estão sujeitas a

choques ou variações bruscas de carga, aumentando a eficiência e a vida útil desses

equipamentos. O objetivo do presente trabalho é desenvolver um programa computacional,

que possibilite a solução aproximada dos campos de pressão e velocidade, utilizando-se para

isso, o Método de Volumes Finitos na resolução das equações governantes do problema.

Condições de Contorno comumente encontradas na literatura puderam ser aplicadas através da

técnica dos volumes fictícios. Dois problemas foram estudados no transcorrer do trabalho. No

primeiro, apenas uma das equações governantes foi resolvida, obtendo-se resultados

numéricos muito próximos dos analíticos exatos, que eram previamente conhecidos. Um

estimador de erro numérico foi utilizado neste caso e conduziu a resultados confiáveis, uma

vez que em todos os casos, a estimativa do erro foi superior ao próprio erro encontrado. No

segundo problema tratado, duas equações foram resolvidas, de forma que a solução numérica

não necessitasse agora de parâmetros obtidos por meio da solução analítica exata, exceto de

uma estimativa inicial, que somente por conveniência, foi escolhida como sendo a da própria

solução exata. Para este caso, houve malhas em que a convergência verificou-se e, em outras,

o algoritmo numérico mostrou-se instável. Neste trabalho também foram apontadas as

principais prováveis causas responsáveis por este fenômeno, assim como algumas técnicas

que poderiam contornar estes obstáculos em trabalhos posteriores.

PALAVRAS-CHAVE: Lubrificação Hidrodinâmica, mancais, atrito, modelo computacional,

volumes finitos.