Temas de Teses de Doutorado


 

A matéria relativa às turbinas a gás é vasta e não está, portanto, coberta com os temas propostos. Outros temas poderão ser definidos levando-se em conta a experiência e o conhecimento do aluno.

 

  1. Método de elementos de contorno aplicados a escoamento de fluidos
    Utilizando as equações de Navier-Stokes, desenvolver uma metodologia para o cálculo do escoamento em fluidos compressíveis e incompressíveis visando à aplicação ao escoamento em passagens entre pás de compressores axiais (Concluída em abril de 1999: Maria de Fátima de Castro Lacaz Santos)

  2. Simulação numérica de turbinas a gás com geometria variável
    Modelar uma turbina a gás para permitir a avaliação dos efeitos da variação da geometria de seus componentes (compressores, turbinas, bocais de admissão e propulsores, etc.) no desempenho do motor. (Concluída em abril de 2003: Cléverson Bringhenti)

  3. Efeitos de transferência de calor no desempenho de turbinas a gás
    Modelar uma turbina a gás para permitir a avaliação dos efeitos de trocas de calor no seu desempenho. (Concluída em julho de 2003: Marco Aurélio da Cunha Alves)

  4. Modelo de geração de ruído em turbinas a gás
    Modelar a geração de ruído em turbinas a gás em função das condições de operação do motor, a fim de se poder introduzir novos módulos no modelo de simulação de turbinas a gás que permitam calcular, juntamente com o desempenho do motor, os níveis. (Concluída em julho de 2005: Gustavo Di Fiore dos Santos)

  5. Cálculo do desempenho de compressores axiais utilizando técnicas de CFD
    Modelar o escoamento 3-D em passagens entre pás de compressores axiais e calcular o escoamento no canal de uma grade de compressores. Obter as curvas de desempenho do compressor a partir do cálculo do escoamento. (Concluída em janeiro de 2009: Jesuíno Takachi Tomita)

  6. Otimização de Compressores Axiais de Alto Desempenho
    Estudo de parâmetros de projeto que influenciam acentuadamente o desempenho de compressores axiais de alto desempenho. Desenvolvimento de metodologia para o estudo de desempenho e sua otimização segundo critérios pré-estabelecidos (como, por exemplo, número mínimo de estágios, número mínimo de pás, diâmetro mínimo) (Concluída em 2007, co-orientação com Prof. Rogério José da Silva (UNIFEI): Francisco de Francisco de Sousa Júnior)

  7. Predição acústica de jatos coaxiais com aplicação a motores turbofan
    Este projeto visa ao desenvolvimento de uma metodologia para quantificação da emissão de ruído pelo escapamento de turbinas a gás, através de estudo semi-empírico e numérico do escoamento produzido por jatos coaxiais (dual stream jets). A contribuição desses estudos será para a criação e aperfeiçoamento de uma ferramenta numérica para a predição do ruído gerado por jatos coaxiais em operações semelhantes à de motores do tipo turbofan. Tal tipo de ferramenta mostra-se aplicável no ramo aeronáutico para a correta predição do ruído gerado na exaustão, além do seu possível emprego para o estabelecimento de técnicas de redução do ruído gerado. (Concluída em junho de 2009, co-orientação com Prof. Aristeu da Silveira Neto: Odenir de Almeida, tempo parcial)

  8. Turbinas a gás de alto desempenho em regime transitório e com geometria variável
    As turbinas a gás de alto desempenho requerem compressores e turbinas de alto desempenho e geometria variável. A operação do motor, em regime transitório, precisa ser simulada nos instantes em que há variação da geometria (compressor, turbina, dutos e bocais). Esta pesquisa visa ao desenvolvimento de metodologias de simulação numérica desses motores. (Concluída em agosto de 2011, Franco Jefferds dos Santos Silva, tempo parcial)

  9. Influência do combustível no projeto e no desempenho de câmaras de combustão
    Esta pesquisa visa ao desenvolvimento de metodologias de projeto e de simulação numérica de câmaras de combustão de turbinas a gás apropriadas para o uso de combustíveis de biomassa. (Concluída em março de 2013, Washington Orlando Irrazabal Bohorquez)

  10. Otimização de projeto de câmaras de combustão
    Economia de combustível e utilização de combustíveis não tradicionais tem sido a tônica atual, requerendo esforço significativo quando se trata de combustão em ambientes como os das câmaras de combustão de turbinas a gás, com densidade de liberação de energia muito elevada. Este trabalho tratará da definição de algoritmos para projeto otimizado de câmaras de combustão para utilização em turbinas industriais com combustíveis alternativos utilizando técnicas de otimização apropriadas. (Concluída em dezembro de 2013: Eduardo Oliveira, tempo parcial)

  11. Simulação numérica em tempo real de turbinas a gás
    A simulação numérica de turbinas a gás para avaliação do comportamento em tempo real requer tempo bastante curto de processamento. Esta pesquisa será baseada em procedimentos numéricos e computacionais já utilizados no Centro de Referência em Turbinas a Gás como base para a escolha de algoritmos de processamento rápido, adequado ao estudo em tempo real. (concluída em 2017: Henrique Gazzetta Júnior, tempo parcial)

  12. GPS na determinação de trajetórias e de tração em vôo
    Modelar o sistema propulsor para cálculo de tração em vôo e trajetória da aeronave utilizando informações de GPS

  13. Simulação numérica de grupos propulsores instalados em aeronaves e sujeitos a distorções do escoamento na entrada de ar
    Modelar uma turbina a gás para permitir avaliação dos efeitos de distorções do escoamento na tomada de ar, utilizando técnica de compressores paralelos

  14. Influência da folga de topo no desempenho de grades rotativas
    Modelar o escoamento no topo de pás de compressores axiais. Calcular o escoamento no canal de uma grade e avaliar a influência da folga de topo nas perdas do escoamento

  15. Desempenho de bocais propulsores
    Modelar bocais propulsores convergentes e convergentes-divergentes para a análise da influência da transferência de calor no seu desempenho

  16. Meios Alternativos de Produção de Potência Auxiliar em Aeronaves
    Estudar novas possibilidades de produção de potência auxiliar em aeronaves, em substituição às APUs, dando-se ênfase ao uso de células de combustíveis e compressores acionados por motores elétricos

  17. Simulação numérica de estol em compressores axiais
    Desenvolver o modelo de simulação numérica para avaliação das propriedades do escoamento e de estol em compressores axiais, tomando por base a teoria de Greitzer

  18. Simulação numérica de turbinas a gás operando em ciclos umidificados
    Novos ciclos que utilizam injeção de água/vapor têm sido estudados com vistas à maior eficiência. Neste projeto serão desenvolvidos os modelos para simulação dos componentes de uma turbina a gás em que se utiliza injeção de água/vapor e implementados num programa computacional capaz de simular o funcionamento de qualquer tipo de turbina, tanto no ponto de projeto como fora dele, em regime permanente e transitório

  19. Estudo Numérico da Transferência de Calor na Região da Base de Pás de Turbinas
    Deseja-se estudar a formação de vórtices ferradura num canal de passagem de um estator e a ação deste sobre o fluxo de calor para as superfícies metálicas. O objetivo do projeto de pesquisa é simular o escoamento em uma grade de estator. Não se deseja simular um estágio completo, estator/rotor. Apenas o primeiro estágio de estator de turbinas axiais. Não se deseja neste projeto estudar o escoamento entre pás dos rotores. Com isto deseja-se evitar a necessidade de considerar o movimento relativo entre estator e rotor. Em projetos posteriores, dominada a metodologia numérica para estudo de transferência de calor em passagens entre pás, serão introduzidas complicações adicionais, tais como movimento relativo e não estacionaridade do escoamento devido à paisagem da esteira do estator nos canais do rotor. Este é um projeto complexo, de que apenas o estudo de um problema modelo onde apenas algumas das complexidades do escoamento serão levadas em consideração

  20. Projeto e simulação numérica de propfans
    Propfans de alto desempenho são alternativa para diminuição de consumo específico de combustível de turbinas a gás aeronáuticas. Esta pesquisa tem a finalidade de identificar procedimentos de projeto e de simulação de desempenho de propfans em todas as condições de operação

  21. Compressor axial de alto desempenho para gases em geral
    Pretende-se estender a tecnologia de projeto e simulação numérica de compressores axiais de alto desempenho, utilizados em turbinas a gás, para a compressão de gases em geral e, em especial, para gás natural. Os modelos utilizados para ar atmosférico seco serão adaptados e/ou substituídos por modelos que representem o gás e seu escoamento

  22. Compressor centrífugo de alto desempenho para gases em geral
    Pretende-se estender a tecnologia de projeto e simulação numérica de compressores centrífugos de alto desempenho, utilizados em turbinas a gás, para a compressão de gases em geral e, em especial, para gás natural. Os modelos utilizados para ar atmosférico seco serão adaptados e/ou substituídos por modelos que representem o gás e seu escoamento

  23. Otimização de projeto de compressores axiais de alto desempenho
    Esta pesquisa visa a definir procedimentos de projeto e de simulação numérica de compressores axiais de alto desempenho adequados à otimização de parâmetros geométricos e de desempenho

  24. Ruído Gerado em Compressores Axiais de Alto Desempenho
    Esta pesquisa visa a identificar origens de ruídos em compressores axiais de alto desempenho e modelos empíricos e semi-empíricos para utilização em projeto otimizado de estágios, bem como estabelecer uma metodologia para projeto otimizado de compressor, para uma determinada aplicação

  25. Geração de malha para utilização em simulação numérica de escoamentos em turbomáquinas utilizando CFD
    Esta pesquisa visa a definir procedimentos para definição de malha em turbomáquinas, para utilização de CFD em cálculo de escoamento nos componentes de turbomáquinas. O resultado da pesquisa será um programa computacional autônomo capaz de gerar malhas na qualidade requerida para uso de CFD em turbomáquinas, incluindo refinamento sujeito a condições relevantes encontradas em turbomáquinas

Temas de Pós-Doutorado


 

Destinado aos doutores que desejam desenvolver projetos de pesquisa em áreas relacionadas a turbinas a gás

 

  1. Aplicação do método de elementos de contorno ao cálculo de escoamentos
    Modelar o escoamento em dutos e passagens utilizando exclusivamente o método de elementos de contorno. (Pós-doutorado concluído: Ramiro Gustavo Ramirez Camacho; concluído: março de 2005)

  2. Simulação numérica da degradação do desempenho de turbinas a gás
    Desenvolver o modelo de simulação numérica de desempenho de uma turbina a gás para que, a partir de medições feitas em operação, obter informações sobre a degradação de seu desempenho com vistas à predição de seu desempenho futuro. (Pós-doutorado concluído: Cleverson Bringhenti, início: julho de 2003)

  3. Utilização de processamento paralelo e distribuído para o cálculo de escoamento em passagens de compressores axiais
    Estudo dos programas computacionais desenvolvidos e em desenvolvimento no Centro de Referência em Turbinas a Gás e sua alteração e implementação para serem utilizados em processamento paralelo e distribuído, utilizando os recursos computacionais do Centro. Estudo de otimização de projeto de compressores axiais de alto desempenho. (Início: agosto de 2006: Dulcenéia Becker)

  4. Simulação numérica de desempenho de câmaras de combustão de turbinas a gás queimando combustíveis alternativos
    Esta pesquisa dá continuidade a esforços de obtenção de tecnologias para simulação numérica do desempenho de turbinas a gás operando com combustíveis alternativos, permitindo de programas computacionais já desen volvidos possam levar em conta a composição dos gases de combustão de combustíveis em geral. (Início: Abril de 2013: Washington Orlando Irrazabal Bohorquez)

  5. Otimização de Compressores Axiais de Alto Desempenho
    Estudo de parâmetros de projeto que influenciam acentuadamente o desempenho de compressores axiais de alto desempenho. Desenvolvimento de metodologia para o estudo de desempenho e sua otimização segundo critérios pré-estabelecidos (como, por exemplo, número mínimo de estágios, número mínimo de pás, diâmetro mínimo). Este projeto dará continuidade a trabalho em andamento

  6. Influência da Folga de Topo e do Espaçamento entre Grades no Desempenho de Compressores Axiais
    Estudo teórico da influência dos parâmetros no desempenho do estágio e do compressor. Utilização de técnicas de CFD para obtenção de parâmetros de escoamento e separação de perdas correspondentes