Title

ANÁLISE DOS MODOS DE TRANSFERÊNCIA DE CALOR EM UM CONJUNTO MECÂNICO COMPOSTO POR UM ROLO DE EXTRAÇÃO E MANCAIS DE CONTATO ROLANTE

MODES ANALYSIS OF HEAT TRANSFER IN A MECHANICAL JOINT COMPOUND FOR A ROLL OF EXTRACTION AND ROLLING CONTACT BEARINGS

Authorship

Pedro Henrique Vasconcellos Apipe

Pedro Henrique Vasconcellos Apipe

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DOI

10.5151/2594-3626-25256

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Abstract

O objetivo do trabalho consistiu em estudar os modos de transmissão de calor existentes em um conjunto mecânico composto por um rolo de extração e mancais de contato rolante em decorrência do movimento de um tubo laminado sobre o mesmo na planta da Vallourec Brasil. A motivação para o estudo surgiu na avaliação de como os fenômenos térmicos presentes resultariam na distribuição de temperatura através da superfície do conjunto e qual a sua relação com a disponibilidade desse equipamento. Para isso a análise desenvolvida foi baseada no emprego da dinâmica dos fluidos computacionais (CFD), associada a imposições subsidiárias durante a definição das condições de contorno do problema. Como resultado a distribuição de temperatura através da superfície do conjunto foi determinada, sobretudo na pista interna do rolamento e na região na qual se encontra o sistema de refrigeração. Desse modo conclui-se que embora o sistema de refrigeração dissipe uma grande quantidade de calor a sua eficiência não é satisfatória. Fato esse descrito pela presença de temperaturas superiores as necessárias para a ocorrência do fenômeno de ponto de gota.

The objective of this work was to study the modes of heat transfer in a mechanical assembly consisting of a roll of extraction and rolling contact bearings due to the motion of a tube on the same in the Vallourec Brazil plant. The motivation for the study arose in the evaluation of how the thermal phenomena result in the present temperature distribution across the surface of the assembly and what is its relationship to the availability of such equipment. The analysis developed was based on the use of computational fluid dynamics (CFD) in association with subsidiaries charges to define the boundary conditions of the problem. As a result the temperature distribution across the array surface was determined mainly on the inner race of the bearing and in the region that there is the cooling system. This way was possible to conclude that even though the cooling system dissipate a large amount of heat the efficiency of cooling system is not satisfactory. A fact this described by the presence of temperatures higher than the necessary for the occurrence of the phenomenon of dropping point.

Keywords

Transmissão de calor; Conjunto mecânico; CFD

Heat transfer; Mechanical assembly; CFD