Avaliação experimental da utilização de misturas de gás pobre com gás natural em microturbina a gás
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) |
Texto Completo: | https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2432 |
Resumo: | O objetivo desta pesquisa foi estudar o desempenho térmico e as emissões de uma microturbina a gás de 30 kW, utilizando como combustível, misturas de gás pobre (GP) com gás natural (GN). Em uma primeira etapa, é obtido experimentalmente o gás pobre, proveniente da gaseificação de biomassa (casca de arroz), utilizando o agente de gaseificação ar. Depois de produzido, o gás pobre é misturado com gás natural e testado experimentalmente em uma microturbina a gás de 30 kW. Os testes concentram-se no desempenho térmico e incluiu a eficiência, rotação, consumo de gás combustível e vazão de ar. Além das emissões de óxido de nitroênio (NOX) e monóxido de carbono (CO). Os resultados dos testes experimentais com a microturbina, utilizando o gás pobre, misturado com 50% de gás natural, mostraram que a eficiência diminui cerca de 13%, comparado ao gás natural. Os resultados das emissões indicam que para a potência acima de 20 kW, a emissão de óxido de nitrogênio (NOx) é quase a mesma para a mistura de 50% de gás pobre e 50% gás natural, comparado ao gás natural; enquanto a emissão de monóxido de carbono (CO) na potência de 20 kW, com mistura de 50% gás pobre e 50% gás natural, tem um aumento em torno de 40%, comparado ao teste experimental com o gás natural. Em uma segunda etapa, são realizados testes experimentais com um queimador da microturbina a gás de 30 kW com o gás pobre (A) e (B). A chama obtida pela queimador do gás pobre (A) e (B) são analisadas através das técnicas de quimiluminescência OH* e de fluorescência plana induzida por laser (OH PLIF). Estas técnicas são utilizadas para interpretar o tamanho e a intensidade da chama. |
id |
UFEI_ceecd6794c0083b7bbc856172396cb27 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.unifei.edu.br:123456789/2432 |
network_acronym_str |
UFEI |
network_name_str |
Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) |
repository_id_str |
7044 |
spelling |
2018-12-062021-05-182021-05-18T13:28:59Z2021-05-18T13:28:59Zhttps://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2432O objetivo desta pesquisa foi estudar o desempenho térmico e as emissões de uma microturbina a gás de 30 kW, utilizando como combustível, misturas de gás pobre (GP) com gás natural (GN). Em uma primeira etapa, é obtido experimentalmente o gás pobre, proveniente da gaseificação de biomassa (casca de arroz), utilizando o agente de gaseificação ar. Depois de produzido, o gás pobre é misturado com gás natural e testado experimentalmente em uma microturbina a gás de 30 kW. Os testes concentram-se no desempenho térmico e incluiu a eficiência, rotação, consumo de gás combustível e vazão de ar. Além das emissões de óxido de nitroênio (NOX) e monóxido de carbono (CO). Os resultados dos testes experimentais com a microturbina, utilizando o gás pobre, misturado com 50% de gás natural, mostraram que a eficiência diminui cerca de 13%, comparado ao gás natural. Os resultados das emissões indicam que para a potência acima de 20 kW, a emissão de óxido de nitrogênio (NOx) é quase a mesma para a mistura de 50% de gás pobre e 50% gás natural, comparado ao gás natural; enquanto a emissão de monóxido de carbono (CO) na potência de 20 kW, com mistura de 50% gás pobre e 50% gás natural, tem um aumento em torno de 40%, comparado ao teste experimental com o gás natural. Em uma segunda etapa, são realizados testes experimentais com um queimador da microturbina a gás de 30 kW com o gás pobre (A) e (B). A chama obtida pela queimador do gás pobre (A) e (B) são analisadas através das técnicas de quimiluminescência OH* e de fluorescência plana induzida por laser (OH PLIF). Estas técnicas são utilizadas para interpretar o tamanho e a intensidade da chama.The objective of this research was to study the thermal performance and the emissions of a 30 kW gas microturbine using natural gas (GN) gas mixtures. In a first step, the poor gas from the biomass gasification (rice hull) is obtained experimentally using the air gasification agent. Once produced, the lean gas is mixed with natural gas and tested experimentally in a gas microturbine of 30 kW. The tests focused on thermal performance and included efficiency, rotation, temperatures, fuel gas consumption, airflow, as well as NOx and CO emissions. The results of the microturbine experimental tests, using the poor gas mixed with 50% natural gas, showed that the efficiency decreases about 13% compared to natural gas. The emission results indicate that for the power above 20 kW, the emission of NOx is almost the same for the mixture of 50% of poor gas and 50% of natural gas, compared to natural gas; while the emission of carbon monoxide (CO) at a power of 20 kW, with a mixture of 50% poor gas and 50% natural gas, has an increase of around 40% compared to the experimental test with natural gas. In a second step, experimental tests are performed with a gas microturbine burner of 30 kW with the poor gas (A) and (B). The flame obtained by the lean gas burner (A) and (B) are analyzed by OH-chemiluminescence and laser-induced flat fluorescence (OH PLIF) techniques. These techniques are used to interpret the size and intensity of the flame.Agência 1porUniversidade Federal de ItajubáPrograma de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia MecânicaUNIFEIBrasilIEM - Instituto de Engenharia MecânicaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICAGaseificação de biomassaMicroturbina a gásGaseificador de leito fluidizado borbulhanteQueimadorGás pobre (GP)Gás natural (GN)Avaliação experimental da utilização de misturas de gás pobre com gás natural em microturbina a gásinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisLORA, Electo Eduardo Silvahttp://lattes.cnpq.br/5479717772667720ANDRADE, Rubenildo Vieirahttp://lattes.cnpq.br/5628314398399833http://lattes.cnpq.br/8607617872091635CORRÊA JUNIOR, Paulo Sergio PedrosoCORRÊA JUNIOR, Paulo Sergio Pedroso. Avaliação experimental da utilização de misturas de gás pobre com gás natural em microturbina a gás. 2019. 153 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2019.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)instname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEILICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/2432/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALTese_2021030.pdfTese_2021030.pdfapplication/pdf7789418https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/2432/1/Tese_2021030.pdf369988885d19eaa67f7d35e584f262bfMD51123456789/24322021-05-18 10:31:29.52oai:repositorio.unifei.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unifei.edu.br/oai/requestrepositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.bropendoar:70442021-05-18T13:31:29Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false |
dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Avaliação experimental da utilização de misturas de gás pobre com gás natural em microturbina a gás |
title |
Avaliação experimental da utilização de misturas de gás pobre com gás natural em microturbina a gás |
spellingShingle |
Avaliação experimental da utilização de misturas de gás pobre com gás natural em microturbina a gás CORRÊA JUNIOR, Paulo Sergio Pedroso CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA Gaseificação de biomassa Microturbina a gás Gaseificador de leito fluidizado borbulhante Queimador Gás pobre (GP) Gás natural (GN) |
title_short |
Avaliação experimental da utilização de misturas de gás pobre com gás natural em microturbina a gás |
title_full |
Avaliação experimental da utilização de misturas de gás pobre com gás natural em microturbina a gás |
title_fullStr |
Avaliação experimental da utilização de misturas de gás pobre com gás natural em microturbina a gás |
title_full_unstemmed |
Avaliação experimental da utilização de misturas de gás pobre com gás natural em microturbina a gás |
title_sort |
Avaliação experimental da utilização de misturas de gás pobre com gás natural em microturbina a gás |
author |
CORRÊA JUNIOR, Paulo Sergio Pedroso |
author_facet |
CORRÊA JUNIOR, Paulo Sergio Pedroso |
author_role |
author |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
LORA, Electo Eduardo Silva |
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/5479717772667720 |
dc.contributor.advisor-co1.fl_str_mv |
ANDRADE, Rubenildo Vieira |
dc.contributor.advisor-co1Lattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/5628314398399833 |
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/8607617872091635 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
CORRÊA JUNIOR, Paulo Sergio Pedroso |
contributor_str_mv |
LORA, Electo Eduardo Silva ANDRADE, Rubenildo Vieira |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA |
topic |
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICA Gaseificação de biomassa Microturbina a gás Gaseificador de leito fluidizado borbulhante Queimador Gás pobre (GP) Gás natural (GN) |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Gaseificação de biomassa Microturbina a gás Gaseificador de leito fluidizado borbulhante Queimador Gás pobre (GP) Gás natural (GN) |
description |
O objetivo desta pesquisa foi estudar o desempenho térmico e as emissões de uma microturbina a gás de 30 kW, utilizando como combustível, misturas de gás pobre (GP) com gás natural (GN). Em uma primeira etapa, é obtido experimentalmente o gás pobre, proveniente da gaseificação de biomassa (casca de arroz), utilizando o agente de gaseificação ar. Depois de produzido, o gás pobre é misturado com gás natural e testado experimentalmente em uma microturbina a gás de 30 kW. Os testes concentram-se no desempenho térmico e incluiu a eficiência, rotação, consumo de gás combustível e vazão de ar. Além das emissões de óxido de nitroênio (NOX) e monóxido de carbono (CO). Os resultados dos testes experimentais com a microturbina, utilizando o gás pobre, misturado com 50% de gás natural, mostraram que a eficiência diminui cerca de 13%, comparado ao gás natural. Os resultados das emissões indicam que para a potência acima de 20 kW, a emissão de óxido de nitrogênio (NOx) é quase a mesma para a mistura de 50% de gás pobre e 50% gás natural, comparado ao gás natural; enquanto a emissão de monóxido de carbono (CO) na potência de 20 kW, com mistura de 50% gás pobre e 50% gás natural, tem um aumento em torno de 40%, comparado ao teste experimental com o gás natural. Em uma segunda etapa, são realizados testes experimentais com um queimador da microturbina a gás de 30 kW com o gás pobre (A) e (B). A chama obtida pela queimador do gás pobre (A) e (B) são analisadas através das técnicas de quimiluminescência OH* e de fluorescência plana induzida por laser (OH PLIF). Estas técnicas são utilizadas para interpretar o tamanho e a intensidade da chama. |
publishDate |
2018 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2018-12-06 |
dc.date.available.fl_str_mv |
2021-05-18 2021-05-18T13:28:59Z |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2021-05-18T13:28:59Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
format |
doctoralThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2432 |
url |
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/2432 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.references.pt_BR.fl_str_mv |
CORRÊA JUNIOR, Paulo Sergio Pedroso. Avaliação experimental da utilização de misturas de gás pobre com gás natural em microturbina a gás. 2019. 153 f. Tese (Doutorado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2019. |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Itajubá |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia Mecânica |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UNIFEI |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
Brasil |
dc.publisher.department.fl_str_mv |
IEM - Instituto de Engenharia Mecânica |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Itajubá |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) instname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI) instacron:UNIFEI |
instname_str |
Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI) |
instacron_str |
UNIFEI |
institution |
UNIFEI |
reponame_str |
Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) |
collection |
Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) |
bitstream.url.fl_str_mv |
https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/2432/2/license.txt https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/2432/1/Tese_2021030.pdf |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 369988885d19eaa67f7d35e584f262bf |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI) |
repository.mail.fl_str_mv |
repositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.br |
_version_ |
1801863218290753536 |