RECIPIENTE DE CARVÃO ATIVADO - Mahle.com

Diferencial de pressão [Pa]
Fig. 3: Comparação de medições de pressão e
simulação computacional da computação de dinâmica
de fluido em uma dobra simples.
determinar dados-chave sobre material relacionados
a permeabilidade, tamanhos e distribuição
de poros, e espessura de material,
com base em verificação estatística.
Análises funcionais no banco de ensaio
de filtros da empresa
A MAHLE dedica atenção específica às análises
funcionais relativas à perda de pressão,
tempo de vida útil e comportamento de filtragem,
realizadas com pó de teste definido.
Nesse processo, é utilizado um banco de
ensaio projetado e construído pela equipe inovadora
de desenvolvimento da MAHLE, a partir
de requisitos específicos. Durante análise adicional,
o microscópio eletrônico de varredura,
por exemplo, possibilita analisar a dispersão de
pó por toda a profundidade do elemento de
filtragem. A Fig. 2 mostra uma amostra submetida
a pó no banco de ensaio de filtros.
Fig. 5: Ilustração de simulação
numérica da linha de fluxo.
VAZÃO
400
300
200
100
0
-100
Fluxo através
Influxo
Descarga
Sim. lado de descarga
Sim. lado de influxo
Exp. lado de descarga
Exp. lado de influxo
0 50 100 150 200 250
Coordenada Y[mm]
SAÍDA
Termografia
As análises na prega única de um elemento
de filtro de ar demonstram como os diferentes
métodos de aferição na meso-região
complementam um ao outro. O equipamento
de teste de uma prega simples é
mostrado na Fig. 1. A Fig. 3 mostra os
resultados das medições de pressão estática
à velocidade de uma face. Ademais, são
mostradas também as curvas computadas
pelo método CFD. Além das diferenças de
pressão nas diversas áreas da prega, o
campo de velocidade fornece informações
valiosas para a comparação com as simulações
de fluxo. O campo de velocidade
é captado por meio de PIV. A vantagem
desse sistema de laser óptico é a medição
sem contato de velocidades locais, sem
influir no fluxo.
Informações sobre luz de laser dispersa de
pequenas partículas na corrente de gás são
convertidas em velocidades do ar. A Fig.
4 mostra uma boa concordância entre as
velocidades medidas por meio de PIV em
uma prega simples e os resultados da computação
de CFD.
Métodos de medição termográfica para
análise das condições de circulação
A orientação de fluxo na carcaça tem um
tremendo efeito sobre as perdas de flu-
Simulação numérica
Valor Y [mm]
PESQUISA E DESENVOLVIMENTO
0
5
10
15
20
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 m/s
10 20 30 40 50 60 70 80
Valor X [mm]
Fig. 4: Medições de velocidade de imagem de
partículas e simulação computacional da dinâmica
de fluido em uma prega simples. A ilustração em
cores indica a velocidade em metros/segundo.
xo, capacidade de separação de partículas
e capacidade de retenção de pó em
um sistema de filtragem. Para analisar as
condições de fluxo no sistema global, por
exemplo, a MAHLE emprega métodos de
medição termográfica de última geração. O
fluxo é visualizado mediante a aplicação de
um gradiente de temperatura. As mudanças
de fluxo em conseqüência de acúmulos de
pó no elemento filtrante podem então ser
analisadas e utilizadas para otimizar diretamente
o componente. A Fig. 5 mostra uma
comparação dos resultados oferecidos pelas
análises termográficas e os cálculos numéricos
de fluxo em um equipamento especial
que utiliza um elemento de placa de filtragem.
As estruturas de vórtice que se formam
apresentam excelente concordância.
Método de aferição integrado para
desenvolvimento otimizado do sistema
Os sistemas inovadores de filtragem do ar
da MAHLE se diferenciam pelos longos intervalos
de manutenção, dimensões compactas
e pelo alto desempenho de filtragem, com
utilização minimizada de material. Por meio
da integração de diferentes métodos de aferição,
pode-se criar uma figura customizada
de um sistema de filtragem. As descobertas
do comportamento de um sistema de filtragem,
tanto no laboratório como na prática,
reveladas por esses meios, constituem a
base para prazos de desenvolvimento curtos
e produtos inovadores.
Autores: Till Häusle, Dr. Hartmut Sauter
MAHLE Performance 17