Análise do desempenho de um motor do ciclo diesel operando de forma dual (diesel/biodiesel - gás natural) em pequenas centrais termoelétricas.

• Autor(a) principal: SILVA, Rodrigo Moura da.
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
• Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/8650
• topic: Diesel; Biodiesel; Gás Natural; Combustão; Motor Dual; Modelagem Matemática; Sistema Termomecânico; Motor de Combustão; Natural gas; Combustion; Dual Motor; Mathematical Modeling; Thermomechanical System; Combustion Engine; Engenharia Mecânica

A escassez de fontes energéticas e impacto ambiental são fatores determinantes para a existência de novos estudos da conversão e uso de energia e a redução dos níveis de poluentes na atmosfera. Em se tratando de motores diesel a operação que usa de forma dual os combustíveis diesel e gás natural tem sido bastante pesquisada e difundida nos últimos anos e é indicada na literatura como uma das melhores formas para controlar emissões de poluentes oriundos dos mesmos. Outra forma também de se almejar o mesmo é usar a nova alternativa de combustível que é o biodiesel, que é um combustível não fóssil. Neste sentido, este trabalho tem como objetivos estudar via modelagem matemática um sistema termomecânico composto de um motor de combustão interna do ciclo diesel operando de forma dual (combinações de diesel/biodiesel e gás natural) acoplado a um gerador elétrico. O sistema é equipado com acessórios de medição de vazão, pressão, temperatura, potência e emissões. Os experimentos foram conduzidos com o motor operando numa variação de carga de 40 kW a 120kW, a uma taxa de substituição de diesel por gás natural de cerca de 85% e com várias misturas de biodiesel com diesel em percentual volumétrico do primeiro na mistura (B5 a B100). Como principais conclusões observaram-se: valores de emissão de SO2 dissonantes com a literatura; certos percentuais de biodiesel em mistura com diesel promoveram resultados um pouco piores que na utilização de diesel puro para as emissões de CO e CxHy (metano) e, por outro lado, resultados bastante promissores nas emissões de CO2 e NOx e eficiência de combustão; a eficiência de combustão teórica comparada à experimental produziu erros médios de no máximo 20%; a eficiência energética na condição dual de uso de combustível no mínimo se nivela a condição de operação de diesel puro; quanto menor o percentual de biodiesel na mistura a fração molar de vapor de água de escape e a temperatura de orvalho são maiores; o modelo se mostrou eficaz na simulação por mostrar boa relação entre os dados experimentais e os resultados teóricos.