Temas de Teses de Mestrado


 

A matéria ligada às turbinas a gás é vasta. Alguns temas estão propostos. Em função da experiência e do conhecimento do aluno, outros temas poderão ser estudados.

 

  1. Simulação numérica de turbinas axiais de qualquer tipo
    Trata-se de um modelo termodinâmico de componentes importantes de uma turbina a gás, para ciclos simples e combinados, e de um gerenciador capaz de, a partir da definição de uma turbina a gás através de blocos funcionais, simular numericamente qualquer turbina a gás existente ou que venha a ser concebida. Serão utilizados mapas de desempenho dos componentes principais para permitir a simulação precisa do motor no ponto de projeto e fora dele, em regime permanente. (Concluída em abril 2003: Clevereson Bringhenti)

  2. Simulação numérica de compressores axiais
    Modelar o escoamento em compressores axiais utilizando o método da linha de corrente média e um modelo de perdas para fins de projeto e de simulação de desempenho (sintetização de mapas de desempenho) de um compressor axial com geometria variável. (Concluída em abril 2003: Jesuíno Takachi Tomita)

  3. Determinação de tração em vôo e incerteza de medidas
    Estabelecer metodologia para determinação de tração em vôo. Aplicar a metodologia a dados de ensaios em vôo. Estabelecer metodologia para determinação de incerteza na determinação de tração em vôo. Aplicar a metodologia a dados de ensaios em vôo (Concluída em dez 2001: Gustavo di Fiore dos Santos)

  4. Estudo comparativo de métodos de estimativa de desempenho de turbinas axiais
    Levantar os métodos disponíveis na literatura e compará-los quanto à capacidade de previsão de desempenho da turbina no ponto de projeto e fora dele, para utilização como ferramenta de otimização de projeto. (Concluída: ago 2006: Ricardo Hess)

  5. Simulação numérica de turbinas axiais de vários estágios, com geometria variável
    Desenvolvimento de metodologia para projeto e análise de desempenho de turbinas axiais com geometria variável. Implementação em programa computacional capaz de gerar os mapas de desempenho da turbina em função da posição dos estatores. (Concluída: maio 2003: Genival Senna de Jesus)

  6. Estudo de transitórios de turbinas a gás aeronáuticas com geometria variável de compressor
    Extensão de metodologia aplicada à simulação de turbinas em regime permanente e geometria variável para a simulação de operação em regime transitório. (Concluída: ago 2006: Franco Jefferds dos Santos Silva)

  7. Análise de desempenho de bocais propulsores vetorados
    Através da simulação numérica de escoamento em bocais propulsores vetorados, obter os coeficientes de vazão e de tração, bem como estabelecer os parâmetros adequados para aplicações em propulsão aeronáutica. (Concluída: jun 2008: Pietro de Vasconcellos Cardone)

  8. Desempenho de Compressores Axiais
    Avaliação de modelos de perdas adequados ao estudo de desempenho de compressores axiais de alto desempenho utilizando o método da curvatura das linhas de corrente. (Concluída: dez 2003: Álvaro Pereira Coppieters)

  9. Simulação Numérica de Escoamento em Turbinas Axiais de Alto Desempenho
    Projeto e Simulação Numérica de turbinas axiais para permitir a análise do escoamento em passagens entre pás de turbinas axiais de alto desempenho e obter dados para a montagem de suas curvas de desempenho. (Concluída: mar 2006: Marco Aurélio Bonilauri Santin)

  10. Diagnóstico de desempenho de turbinas a gás utilizando técnica de rede neural
    Existem problemas de operação de turbinas a gás que não são adequadamente detectados pela técnica GPA, mas são detectados quando analisados utilizando técnicas de redes neurais. Este projeto dá seqüência ao desenvolvimento das ferramentas computacionais de alto conteúdo tecnológico destinadas a diagnosticar possíveis problemas de operação de turbinas a gás, fornecendo subsídios para ações de manutenção. (Concluída: novembro 2009: Gustavo Ravanhani Matuck)

  11. Estudo do desempenho de compressor axial de vários estágios com injeção de água na sua entrada
    Desenvolvimento de um modelo de evaporação de gotículas de água arrastadas pelo ar que passa pelas grades de um compressor axial, utilizando o método da curvatura das linhas de corrente para o cálculo do escoamento. (Concluída: agosto de 2009: Luciano Porto Bontempo)

  12. 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. (Concluída em dez 2011: Victor Fujii Ando)

  13. Compressor centrífugo de alto desempenho para gases em geral
    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. Modelo 1-D será utilizado para a determinação preliminar da geometria do rotor e do estator; modelo 2-D será utilizado para aperfeiçoar a geometria básica. Modelo 3-D será utilizado para o estudo do escoamento no compressor e confirmação de parâmetros adotados para o projeto. (Concluída em jun 2012: Sandro Kojiro Kurauchi)

  14. Simulação Numérica de Turbinas a Vapor
    Desenvolvimento de um modelo de projeto e de simulação numérica de estágios de uma turbina a vapor apropriada para a obtenção de suas curvas de desempenho. (Concluída em jun 2012: Rafael Miguelangel Ascanio Vegas)

  15. Controle de turbinas a gás
    Desenvolver metodologia de projeto de um sistema de controle otimal para uso em turbinas a gás, com aplicação na turbina TAPP. (Concluída em dez 2012: Douglas Felipe Rodrigues da Silva; co-orientação com Prof. Adade)

  16. Desempenho de turbinas a gás com combustíveis alternativos
    Levantamento do acervo do CTA referente a dados de ensaios de turbinas a gás com diversos combustíveis alternativos. Cálculo do desempenho a partir desses dados experimentais. Análise dos resultados e proposição de procedimentos de ensaios para novas pesquisas. (Concluída em dez 2013: Eurico Vasconcellos Garcia da Silveira)

  17. Simulação numérica de usina termelétrica com turbina a gás
    Desenvolvimento de um modelo de simulação, em regime transitório, de uma usina termelétrica baseada em ciclo combinado, incluindo os equipamentos mais importantes

  18. Windmilling de turbinas a gás
    O estudo de partida de turbinas aeronáuticas em vôo requer o conhecimento das propriedades do escoamento no seu interior, especialmente na câmara de combustão. Este trabalho permitirá a determinação da rotação dos conjuntos rotativos de uma turbina a gás em função das condições do escoamento do ar à entrada da mesma, após o seu apagamento em vôo

  19. Diagnóstico de desempenho de turbinas a gás utilizando técnica de lógica nebulosa (difusa)
    Existem problemas de operação de turbinas a gás que não são adequadamente utilizados pelas técnicas GPA e redes neurais, mas são detectados quando analisados utilizando técnicas de lógica nebulosa. Este projeto dá seqüência ao desenvolvimento das ferramentas computacionais de alto conteúdo tecnológico destinadas a diagnosticar possíveis problemas de operação de turbinas a gás, fornecendo subsídios para ações de manutenção. Juntamente com as técnicas GPA e de redes neurais será disponibilizado um programa computacional complexo, capaz de prever adequadamente todos os problemas operacionais das turbinas a gás mais importantes

  20. Determinação de características dimensionais de uma turbina a gás
    A partir de uma especificação de uma turbina a gás para uma determinada aplicação e do estudo de ciclo mais apropriado, identificar e pré-dimensionar seus componentes principais (aerodinâmica, seleção de materiais, integridade mecânica, peso) gerando os dados necessários para a produção de um desenho em corte do motor. (Início: março de 2011. Raoni Magalhães Farfan)

  21. Simulação de desempenho de turbinas a gás sob ação de controle destinado a otimizar tempos de aceleração e desaceleração
    Identificar metodologias apropriadas a otimizar tempos de aceleração e de desaceleração de e implementá-las num programa computacional de simulação de alta fidelidade de turbinas a gás

  22. Estudo de estágios de turbinas a gás de peso mínimo
    Desenvolver metodologias de projeto de estágios e turbina a gás com peso mínimo e implementá-las num programa computacional de projeto e simulação de desempenho de turbinas axiais

  23. Desempenho de turbinas a gás
    Estudar o desempenho de turbinas a gás operando em ambientes úmidos e contaminados por gases de combustão

  24. Simulação de desempenho de turbinas a gás
    Definir uma plataforma em Java (ou equivalente) para simulação de desempenho de turbinas a gás e apresentação gráfica (visual e impressa) de curvas de desempenho de turbinas a gás, integrando programas computacionais especialmente desenvolvidos para o estudo de turbinas a gás

  25. Sistema de controle de combustível para injeção eletrônica em motores a pistão
    Levantar características de um motor a pistão. Definir superfícies de controle. Implementar um sistema de controle em microprocessador. Controlar o motor a partir desse sistema

  26. Simulação de escoamentos em grades
    Estudar o desempenho de grades típicas de compressores axiais, retilíneas e bidimensionais, com perfis aerodinâmicos e em configurações apropriados

  27. Desempenho de misturadores (mixers) utilizados em turbinas a gás
    Estudar o escoamento em misturadores simples, nas configurações típicas dos utilizados em turbinas a gás com vistas a calcular sua eficiência

  28. Métodos de integração aplicados ao método de elementos de contorno
    Estudo sistematizado de métodos numéricos de integração aplicados ao método de elementos de contorno

  29. Geração de malhas em grades de máquinas de fluxo
    Desenvolver metodologia para geração de grades estruturadas e não-estruturadas para aplicação em simulação numérica de escoamentos em grades de máquinas de fluxo

  30. Estudo da degradação de desempenho de turbinas
    Extensão de metodologia aplicada à simulação de turbinas em regime permanente para permitir que dados operacionais sejam utilizados para gerar informações que indiquem causas de degradação de desempenho

  31. Estratégias para controle de aceleração e desaceleração de turbinas a gás aeronáuticas
    Através da simulação numérica de turbinas a gás aeronáuticas, obter os requisitos de vazão de combustível ao longo do tempo e estabelecer os parâmetros/funções de um FADEC. Aplicação a um motor específico, para validação da metodologia

  32. Otimização do Número de Pás em Compressores Axiais de Alto Desempenho
    Projeto e Simulação Numérica de compressores axiais para permitir a análise do escoamento em passagens entre pás de compressores axiais de alto desempenho e obter dados para a otimização do número de pás

  33. Análise de Desempenho de Turbinas Hidráulicas
    Desenvolvimento de um modelo de perdas adequado a projeto e análise de desempenho de turbinas hidráulicas

  34. Desempenho de Misturadores Utilizados em Turbofans
    Determinar os coeficientes que quantificam o desempenho de misturadores utilizados em turbofans a partir de cálculos do escoamento na parte posterior dessas turbinas a gás

  35. Análise exergética de turbinas a gás
    Novos ciclos de turbinas a gás têm sido desenvolvidos. Deseja-se desenvolver uma ferramenta capaz de fornecer informações sobre desempenho, utilizando-se a análise exergética dos componentes e do próprio motor. Este projeto dará seqüência ao desenvolvimento de ferramentas computacionais de alto conteúdo tecnológico destinadas a subsidiar projeto de turbinas a gás

  36. Simulação de Partida de Turbina a Gás
    Desenvolvimento de um modelo funcionamento de uma turbina a gás desde o repouso até atingir a velocidade de auto-sustentação ou marcha lenta, sob ação de torque de motor de partida elétrico. Esta pesquisa contribui para o desenvolvimento do atual sistema computacional capaz de simular qualquer tipo de turbina a gás

  37. Estudo do desempenho de compressor axial de vários estágios na região de operação instável
    Utilização do modelo de Greitzer para a simulação do funcionamento de um compressor axial de vários estágios operando além da curva de bombeamento