As válvulas borboleta são amplamente utilizadas na indústria e, em certas condições de operação, podem ocorrer fluxos instáveis intensos dentro da válvula, desencadeando vibrações no sistema de tubulações. Tomando como objeto de estudo o tubo de conexão de baixa pressão em uma unidade de aquecimento de 600 MW, este estudo revelou o mecanismo pelo qual o fluxo instável ocorre dentro da válvula borboleta, causando vibrações no tubo de conexão, por meio da combinação de medições na usina e simulações numéricas estacionárias. Com base nisso, e fundamentado na otimização do padrão de fluxo, foi projetada uma nova válvula borboleta com uma estrutura de direcionamento adicionada à placa da válvula, realizando-se simulações numéricas não estacionárias nas condições máximas de vibração para a válvula original e a otimizada. Os resultados mostram que a adição da estrutura de direcionamento à placa da válvula faz com que a maior parte do fluxo principal de vapor flua pelo centro do tubo de entrada da caldeira de baixa pressão, reduzindo de forma eficaz a força de excitação gerada pelo fluxo instável e suprimindo a vibração do tubo de conexão. A nova válvula borboleta proposta pode ser aplicada para suprimir vibrações em sistemas de tubulação nas condições de pequena abertura da válvula borboleta.

válvula borboleta;sistema de tubulação;mecanismo de vibração;otimização do padrão de fluxo;supressão de vibrações