Parâmetros e testes de desempenho de vedação de escova

A avaliação de desempenho das vedações de escova envolve parâmetros como taxa de vazamento, características de histerese, força de contato entre as cerdas da escova e o rotor, além de atrito e desgaste. A simulação numérica serve como um método crucial para investigar o desempenho da vedação da escova. Um modelo numérico para as características de histerese de vedações de escova-desenvolvido usando o software de elementos finitos ABAQUS-incorpora interações de contato entre as cerdas, bem como entre as cerdas e a placa de apoio e o rotor; além disso, o amortecimento é introduzido para melhorar a convergência. O estudo indica que o aumento do diferencial de pressão e do diâmetro das cerdas intensifica a histerese, enquanto o aumento do ângulo de inclinação das cerdas a atenua; o comprimento livre das cerdas tem apenas um impacto limitado na histerese. O diâmetro das cerdas é o fator crucial que determina a força de contato entre as cerdas e o rotor, enquanto o ângulo de inclinação das cerdas também exerce uma certa influência na força máxima de contato. Um modelo de interação-de estrutura fluida pode ser empregado para analisar os efeitos de parâmetros-como diferencial de pressão e propriedades geométricas das cerdas-no campo de fluxo da vedação e na deformação das cerdas.

Os testes experimentais constituem um meio indispensável para validar modelos numéricos e adquirir dados de desempenho autênticos. Para investigar as características dinâmicas das cerdas da escova, pode ser construído um aparelho experimental compreendendo um sistema de admissão de ar, um sistema de vedação e um sistema de medição; essa configuração é equipada com um sistema de medição de vídeo de alta-velocidade para observar fenômenos de deformação, deslocamento, estratificação e vibração das cerdas sob a influência de fluxo de ar-de alta pressão. Os fenômenos de vibração das cerdas ocorrem predominantemente em regiões onde a densidade das cerdas é relativamente escassa e a intensidade de tais vibrações aumenta em conjunto com a razão de pressão. Em relação às características de atrito e desgaste das vedações de escova, bancos de testes experimentais especializados podem ser utilizados para medir a força de atrito das cerdas, o torque de atrito e a força radial-permitindo assim o cálculo do coeficiente de atrito-enquanto a extensão do desgaste das cerdas pode ser quantificada usando o método gravimétrico.