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Vou me concentrar no avanço das turbomáquinas, mas, antes, permita-me começar com uma reflexão pessoal. Há um debate sobre a origem da citação “Dê um peixe a um homem e você o alimentará por um dia. Ensine um homem a pescar, e você o alimentará por toda a vida”, mas sua sabedoria atemporal continua relevante. Como pai de dois filhos, é minha responsabilidade transmitir a eles todo o conhecimento que possuo. É dever de um filho aspirar a superar seu pai. Embora eu não seja um pescador experiente, tenho uma boa noção dos princípios básicos e gosto de levar meus filhos para pescar algumas vezes por ano, seja em um lago próximo ou ao longo da costa oeste da Suécia. Nesta primavera, meu filho recebeu sua primeira vara de pescar, e sua empolgação para ir pescar novamente este ano indica que, em breve, ele poderá superar seu pai nessa habilidade.
Mudando o foco para um evento importante que estou aguardando ansiosamente, embora eu possa não me considerar um pescador experiente, sou reconhecido como um especialista em turbomáquinas na empresa em que trabalho. Embora minha experiência possa ser debatida pelos indivíduos bem-sucedidos que fazem parte da ASME (Sociedade Americana de Engenheiros Mecânicos), estou entusiasmado em participar mais uma vez da ASME Turbo Expo para obter conhecimento sobre o avanço das turbomáquinas. A Edição 2025 (16 a 20 de junho de 2025) ocorrerá em Memphis, Tennessee, conhecida por marcos icônicos como Graceland e uma pirâmide exclusiva dedicada à pesca, ao lado do rio Mississippi. Além de reencontrar velhos amigos e colegas, estou ansioso para mergulhar nas pesquisas mais recentes para aumentar minha experiência na área, com o objetivo final de promover o avanço das turbomáquinas.
Avanço das turbomáquinas na ASME Turbo Expo
A participação na Turbo Expo oferece uma oportunidade valiosa de interagir com líderes de engenharia de empresas, universidades e laboratórios governamentais de destaque. Com uma ampla gama de apresentações técnicas disponíveis, os participantes podem explorar métodos inovadores para desenvolver, testar e, por fim, avançar as tecnologias de turbomáquinas no contexto da geração de energia e propulsão. O envolvimento com os tomadores de decisão do setor oferece uma oportunidade de obter uma vantagem competitiva, pois a ASME Turbo Expo serve como uma plataforma para a troca de conhecimentos e a promoção do crescimento profissional e comercial no campo das tecnologias de geração de energia e propulsão.
A simulação desempenha um papel fundamental na compreensão do desempenho de máquinas complexas, como turbinas a gás, especialmente quando o objetivo é o avanço das turbomáquinas. Vários trabalhos de pesquisa apresentados na ASME Turbo Expo 2025 se concentram na simulação, com alguns exemplos destacados abaixo.
Simulação numérica e validação do compressor centrífugo de alta eficiência da NASA como fabricado usando a abordagem FSI totalmente acoplada
GT2025-153737
Autores: Qingyuan Zhuang et al.
Este estudo combina a aerodinâmica CFD com forças centrífugas e expansão térmica para prever com precisão a transformação de frio em quente. Essa foi uma pesquisa conjunta entre a Siemens DISW e a IsimQ. Com muitas contribuições importantes e boas interações com a NASA. O modelo e as medições são fornecidos pela NASA e estão abertos ao público.
Co-combustão de hidrogênio com gás natural para o combustor seco de baixas emissões de 9MW da Siemens Energy: parte II – Simulações de grandes redemoinhos
GT2025-152877
Autores: Kexin Liu et al.
Esta é uma pesquisa de CFD de combustão sobre a simulação de temperatura e emissões para várias misturas de hidrogênio e proporção de combustível piloto, com a rede de reatores integrada do Simcenter STAR-CCM+. Isso é comparado a testes de alta pressão. Este artigo é uma pesquisa conjunta entre a Siemens Energy e a Siemens DISW como uma contribuição para o avanço da turbomáquina.
Impinging jet flows – validação do modelo CFD usando velocimetria de ressonância magnética 3-D.
GT2025-153089
Autores: Scheuerer et al.
Neste estudo, uma máquina de ressonância magnética (da Siemens) é usada para medições de fluxo de jatos de impacto. Nesse estudo, encontramos um ótimo exemplo da importância dos modelos de turbulência. O modelo LAG-EB faz um trabalho realmente bom na previsão de padrões de fluxo avançados e recirculação.
Projeto aerodinâmico e avaliações CFD de um compressor axial multiestágio de hidrogênio
GT2025-153406
Autor: Arvind Prabhakar
Esta pesquisa apresenta uma metodologia detalhada de projeto aerodinâmico com base nos princípios de projeto de linha média para um compressor de fluxo axial de hidrogênio de vários estágios. O compressor de fluxo axial de múltiplos estágios foi projetado para uma aplicação de alto fluxo e uma taxa de pressão do compressor típica de aplicações de transporte por tubulação de hidrogênio. No entanto, com um número muito menor de estágios, o que permite a redução do comprimento total e do peso da turbomáquina.
As razões para usar o software Simcenter STAR-CCM+ CFD para o avanço das turbomáquinas
Entre as tecnologias de simulação da Simcenter, no campo das turbomáquinas, o software STAR-CCM+ CFD desempenha um papel crucial e há mais de alguns motivos pelos quais ele é uma das soluções de classe mundial. Aqui estão três dos meus favoritos.
Número 1: Os recursos multifísicos permitem previsões precisas de aerodinâmica, transferência de calor, combustão, multifásico, tensões e deformações em toda a turbina a gás.
Número 2: Possui automação ultrarrápida e robusta e tecnologia de malha paralela que são usadas para exploração multidisciplinar do espaço de projeto para geometria real.
Número 3: Os solucionadores mais rápidos, que agora também estão disponíveis para GPUs.
Quais são os seus?
Não vou pressionar meus filhos a buscar um diploma de mecânica. Em vez disso, compartilho minha paixão por tecnologias de simulação e pelas incríveis inovações aeroespaciais e de turbomáquinas desenvolvidas pelos melhores engenheiros e pesquisadores do mundo. Ao participar de eventos como a ASME Turbo Expo e contribuir ou aprender com trabalhos e apresentações que utilizam tecnologias como simulação avançada, os engenheiros podem ter um impacto profundo na formação do futuro do setor aeroespacial e no avanço das aplicações de turbomáquinas.
Na verdade, não estaríamos voando em direção a novas aventuras se as pessoas estivessem pescando o dia todo.
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