Resumo: A estabilidade de sistemas rotativos suportados por mancais hidrostáticos radiais com múltiplos rebaixos está diretamente relacionada com as características dinâmicas do filme de fluido lubrificante do manca. Os problemas de instabilidade acentuam-se com o aumento da velocidade de rotação da máquina, devido à redução do amortecimento e ao aumento do efeito de acoplamentos cruzados inerentes a este tipo de manca. Um aumento da margem de estabilidade de mancais radiais pode ser obtido através da adaptação de sistemas hidráulicos de controles acoplados a mancais convencionais. As forças no filme de fluido lubrificante são geradas em mancais hidrostáticos por dois tipos de mecanismos principais de lubrificação: a lubrificação hidrostática nos rebaixos do mancal e a lubrificação bidrodinâmica nos ressaltos dos mancais, quando operando em rotação. A combinação destes dois tipos de mecanismos de lubrificação resulta do mancal híbrido radmI (MHR). Quando parte da pressão hidrostática é dinamicamente modificada por meio de sistemas de controle hidráulico, diz-se que o mancal possui lubrificação ativa. O objetivo principal deste trabalho é a IDvestjgação do mancal híbrido radial com lubrificação ativa (MHRA), combinando dinâmica de fluido computacional e técnicas de controle. A maior contribuição deste trabaIho é demonstrar teoricamente a capacidade de influenciar os coeficientes dinâmicos de rigidez e amortecimento do mancal hibrido racüal por meio da iqjeção controlada de fluido nos rebaixas opostos do mancal. Empregando-se a lubrificação ativa torna- se possível reduzir os coeficientes crozados de rigidez acelevados de estabilidade. As limitações e a viabilidade de implementação da lubrificação ativa também são mscutidas, baseadas no comportamento característico do controlador hidráulico e do sistema rotor-mancaL Ver menos

Abstract: The stability of rotating systems supported by multirecess hydrostatic journal bearings is closely reIated to the dynamic characteristics of the bearing lubricant fluid film. The instability problems arise with the increase of the machine rotational speed, due to the bearing damping reduction and the increase of the joW'Ilal cross coupling effect. An increase in this stability reserve can be achieved by adapting active servo control systems on the conventional bearings; Fluid fiJmforces are generated in hydrostatic journal bearings mainly by two types of lubrication mechanisms: the hydrostatic lubrication in the bearing recesses and hydrodynanúc lubrication in the bearing lands, when operating in rotation. The combination of both lubrication mechanisms leads to hybrid journal bearings (HJB). When part of hydrostatic pressure is also dynamically modified by means of hydraulic control systems, one refers to the active lubrication. The main objective in this work is the investigation of an active hybridjournal bearing (AHJB), combining computational fluid dynamics and control tecbniques. The main contribution of the present work is reIated to the feasibility of influencing the hybrid joumal bearing stiffuess and damping coefficients by controlling the fluid injection into opposed bearing recesses. One shows that is possible to reduce cross-coupling stiffuess and increase the direct damping coefficients by means of the active lubrication, what leads to rotor-bearing systems with Jarger threshold of stability. The active lubrication limitations and implementation capabilityare al so discussed, based on the hydraulic controller and rotor-bearing system characteristic behaviors Ver menos