Estudo de revestimentos cerâmicos sobre substrato metálico obtido

CAPÍTULO 2
OS TBC
Até hoje, o uso de TBC em palhetas de turbinas de aeronaves não tem um
projeto integrado. Eles são usados freqüentemente para reduzir a temperatura no metal
e, em conseqüência, aumentar a vida útil. Caso o revestimento se destacar do substrato
metálico, a temperatura do metal aumenta, mas não acima de uma temperatura crítica
que possa causar danos estruturais na palheta. Com um projeto integrado, seria possível
aumentar a eficiência, reduzir o consumo de combustível e diminuir a emissão de
poluentes, mas, para tanto, a confiabilidade no comportamento dos TBC teria de ser de
100% [9].
O processo em uma turbina a gás, de acordo com a Termodinâmica é descrito
pelo ciclo Joule ou Brayton (Figura 2.1) e a eficiência térmica teórica ideal é
determinada pela razão entre temperatura e pressão (Equação 2.1) [9].
FIGURA 2.1 - Diagrama temperatura versus entropia para um ciclo Brayton ideal,
sendo: 1→2 compressão isentrópica, 2→3 aquecimento isobárico,
3→4 expansão isentrópica, 4→1 resfriamento isobárico.
FONTE: adaptada de [9].
m−1
q
m
entrada T4
⎛ p4
⎞
η teórico = 1 + = 1 − = 1 −
qsaída
T ⎜
3 p ⎟
3
, (2.1)
em que:
qentrada e qsaída: calor na entrada e saída da turbina;
T3 e T4: temperatura de entrada e saída da turbina;
⎝
33
⎠