Curso de Lipocavitação

Aula 1 • Condições Termodinâmicas e de Fluido

Aborda a pressão de vapor, a dependência da temperatura e a lei de Henry para gases dissolvidos. Relaciona o estado termodinâmico com os limiares de início da cavitação.

Aula 2 • O que é a Cavitação e Porque é Importante

Apresenta a cavitação como formação de bolhas de vapor em líquidos sob baixa pressão. Estabelece a relevância industrial e motiva o foco de engenharia do curso.

Aula 3 • Nucleação e Crescimento de Bolhas

Explica como os núcleos se formam a partir de defeitos superficiais e microbolhas na corrente livre. Relaciona a teoria da nucleação com o início observável da cavitação.

Aula 4 • Tipos de Cavitação

Classifica a cavitação em formas viajante, fixa, de vórtice e vibratória. Fornece critérios para identificar cada tipo em ambientes de escoamento real.

Aula 1 • Efeitos da Velocidade de Escoamento e Geometria

Analisa como a velocidade do escoamento, o ângulo de ataque e a geometria controlam os mínimos locais de pressão. Os formandos aplicam estas relações para prever a localização da cavitação.

Aula 2 • Interações dos Números de Reynolds e Weber

Examina como os números de Reynolds e Weber modificam o comportamento da cavitação em conjunto com sigma. Prepara os formandos para aplicar uma análise multiparamétrica em escoamentos reais.

Aula 3 • Métodos de Previsão do Início da Cavitação

Apresenta correlações empíricas e abordagens computacionais para prever o início. Faz a ponte entre parâmetros teóricos e ferramentas práticas de previsão de engenharia.

Aula 4 • Análise da Distribuição de Pressão

Ensina o mapeamento do coeficiente de pressão em superfícies para localizar zonas de baixa pressão. Suporta diretamente a identificação de regiões propensas à cavitação em equipamentos.

Aula 1 • Gama de Operação e Estratégias de Evitamento

Define janelas de operação seguras e modificações no sistema para manter NPSH adequado. Prepara os formandos para recomendar ajustes operacionais.

Aula 2 • Indicadores de Degradação de Desempenho

Quantifica a queda de altura manométrica, a perda de rendimento e a instabilidade de caudal causadas pela cavitação. Os formandos interpretam curvas de bomba para detetar o início da cavitação.

Aula 3 • Desempenho da Bomba e NPSH

Define a altura de aspiração positiva líquida disponível e requerida para bombas centrífugas. Relaciona a margem de NPSH com a operação livre de cavitação.

Aula 4 • Zonas de Cavitação em Bombas Centrífugas

Mapeia a ocorrência de cavitação na entrada do impulsor, no lado de aspiração das pás e na voluta. Permite uma inspeção direcionada e avaliação do projeto.

Aula 1 • Métodos de Reparação e Proteção de Superfícies

Revê estratégias de reparação com revestimento por soldadura, projeção térmica e revestimentos protetores. Os formandos selecionam métodos de reparação adequados com base no tipo e gravidade do dano.

Aula 2 • Avaliação e Inspeção de Danos

Aborda técnicas de inspeção visual, ultrassónica e por perfilometria para superfícies erodidas. Relaciona os resultados da inspeção com o planeamento da manutenção.

Aula 3 • Mecanismos de Erosão na Superfície

Relaciona o impacto de microjatos e a carga de ondas de choque com a formação de cavidades na superfície. Estabelece a cadeia física desde o colapso de bolhas até à perda de material.

Aula 4 • Resistência do Material à Cavitação

Classifica metais, ligas e revestimentos por resistência à erosão por cavitação usando critérios de dureza e tenacidade. Orienta decisões de seleção de materiais.

Aula 1 • Emissão Acústica do Colapso de Bolhas

Explica a geração de ruído de banda larga a partir de colapsos de bolhas individuais e em nuvem. Estabelece a relação entre a intensidade do colapso e o nível de pressão sonora.

Aula 2 • Processamento e Análise de Sinal

Aplica FFT, análise de envelope e descritores estatísticos a sinais de cavitação. Os formandos extraem indicadores de cavitação a partir de dados de medição em bruto.

Aula 3 • Assinaturas de Vibração da Cavitação

Identifica padrões de vibração de alta frequência e componentes subsíncronos causados pela cavitação. Distingue a vibração por cavitação do desequilíbrio mecânico.

Aula 4 • Instrumentação de Medição e Configuração

Aborda a seleção de hidrofones, colocação de acelerómetros e condicionamento de sinal para monitorização de cavitação. Garante a aquisição precisa de dados em ambientes industriais.

Aula 1 • Interações da Modelação de Turbulência

Examina como os modelos de turbulência k-epsilon, k-omega SST e LES afetam as previsões de cavitação. Os formandos escolhem o fecho de turbulência adequado ao regime de escoamento.

Aula 2 • Geração de Malha e Condições de Fronteira

Aborda estratégias de malha estruturada e não estruturada para geometrias cavitantes. A configuração correta das condições de fronteira garante resultados fisicamente significativos.

Aula 3 • Modelos de Cavitação em Software de CFD

Compara as formulações dos modelos de Schnerr-Sauer, Zwart-Gerber-Belamri e do modelo de cavitação total. Os formandos selecionam modelos adequados para cenários de escoamento específicos.

Aula 4 • Validação da Simulação e Interpretação de Resultados

Valida os resultados de CFD contra dados experimentais usando métricas de pressão, fração de vazio e força. Os formandos avaliam criticamente a precisão e incerteza da simulação.

Aula 1 • Técnicas de Ventilação e Injeção de Gás

Explica como a injeção controlada de ar ou gás amortece o colapso de bolhas e reduz a erosão. Aborda aplicações de ventilação de hélices e aeração do tubo de aspiração.

Aula 2 • Revestimentos de Superfície e Atualizações de Materiais

Seleciona revestimentos duros, elastómeros e sobreposições compósitas para prolongar a vida dos componentes sob cavitação. Integra a estratégia de materiais com controlos geométricos e operacionais.

Aula 3 • Válvulas e Dispositivos Anticavitação

Revê o trim anticavitação, a redução de pressão escalonada e os projetos de válvulas resistentes à cavitação. Os formandos especificam tipos de válvula adequados para aplicações de alto risco.

Aula 4 • Gestão da Pressão e Caudal do Sistema

Ajusta a contrapressão do sistema, a altura de aspiração e o caudal para manter uma margem de cavitação adequada. Fornece alavancas operacionais para instalações existentes.

Aula 1 • Cavitação em Sistemas de Válvulas Industriais

Examina o início de cavitação, o escoamento bloqueado e a erosão em válvulas de controlo e de retenção. Os formandos diagnosticam a cavitação em válvulas a partir de dados da instalação e especificam remediações.

Aula 2 • Planeamento de Mitigação Integrada

Combina estratégias geométricas, operacionais, de materiais e de monitorização num plano de mitigação unificado. Os formandos apresentam uma solução completa de gestão de cavitação para um sistema complexo.

Aula 3 • Cavitação em Sistemas de Propulsão Marítima

Analisa a cavitação de vórtice de ponta, de face e de dorso em hélices de navios e as suas consequências no desempenho. Os formandos aplicam correções de projeto e operacionais a cenários marítimos.

Aula 4 • Aplicações Benéficas da Cavitação

Explora a limpeza ultrassónica, os reatores de cavitação hidrodinâmica e a litotrícia médica como utilizações intencionais da cavitação. Alarga a perspetiva dos formandos sobre a utilidade da cavitação.