Navegando por Autor "Souza, Leandro Augusto"

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    Computational fluid dynamics and experimental analysis of a coated stainless steel gas turbine blade.
    (2019) Souza, Leandro Augusto; Leal, Elisângela Martins; Costa, Adilson Rodrigues da; Lima, Milton Sérgio Fernandes de
    This work Aims to analyze, through computational fluid dynamics (Cfd) with the concept of conjugate heat transfer (Cht), the effect of the Thermal Barrier coating and the cooling systemon an Austenitic Stainless steel blade in order to Evaluate the Temperature Behavior of the Material. Although this Steel has a Lower cost compared to Super ALLOYS, it has Similar Properties, Such as the Thermal Expansion Coefficient, chemical Affinity and Melting point. this Evaluation used Ansys® Cfx Software ot Solve the Numerical Problem. the Systemis Validated by Comparing the computational Results to an Experiment. Gas Turbine Blades have a low weight and an Elevated cost. this cost came Mainly form both the Material used and the Sophisticated coating and cooling Method. Thermal Barrier Coatings Associated to a cooling System are Employed on gas Turbine Blades to Increase the Lifetime of the Blade and the gas Turbine Performance. the study Indicates that the Thermal Barrier coating and ahe cooling System were Efficient At Reducing the Temperature of the Metallic Substrate By 160°C. this can Indicated that Stainless steel Blades can be used in gas turbines where the Metallic Temperature limit was not be reached.
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    Efeito da barreira térmica em uma palheta de aço AISI 316 utilizada para turbina a gás.
    (2017) Souza, Leandro Augusto; Costa, Adilson Rodrigues da; Leal, Elisângela Martins; Costa, Adilson Rodrigues da; Barros, José Eduardo Mautone; Coelho, Bruno Nazário; Leal, Elisângela Martins
    O objetivo deste trabalho é analisar uma palheta de turbina a gás constituída de aço inoxidável austenítico (AISI 316), um sistema de resfriamento simples e um sistema de proteção térmica, este formado por uma camada de zircônia estabilizada com ítria e uma camada de ligação formada de níquel, cromo, alumínio e ítrio. Estes sistemas são incluídos no projeto da palheta a fim de aumentar sua vida útil e reduzir a temperatura do material base. Assim se pode aumentar a temperatura de entrada e o desempenho da turbina. Essa análise é executada de duas formas, a primeira numericamente através da aplicação da dinâmica dos fluidos computacional (computational fluid dynamics – CFD) e do método dos elementos finitos na análise estrutural e outra experimentalmente através da construção de uma palheta e investigação do comportamento da barreira térmica em um forno de fluxo. Desta forma, avalia-se o comportamento do sistema em um fluxo oxidante de alta temperatura. Verifica-se também a eficácia do revestimento no aço inoxidável austenítico, avaliando-se a temperatura interna da palheta, ou seja, a temperatura do metal. Assim, pode-se estimar a vida útil da palheta. Igualmente, pode-se avaliar a hipótese de que ligas menos nobres possuem uma vida útil próxima das superligas utilizadas atualmente. Desta maneira, o custo na manufatura deste tipo de peça será reduzido. O estudo indica que o revestimento térmico e o sistema de resfriamento foram eficiente e reduziram significantemente a temperatura do substrato metálico, redução da ordem de 300°C em relação a temperatura de entrada na turbina. Entretanto, o revestimento não suportou o fluxo oxidante, ocorrendo a geração de uma camada de óxido no aço inoxidável, assim deteriorando o revestimento.