Desenvolvimento de um modelo matemático para avaliação de desempenho de turbinas a gás de um eixo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: CARVALHO, Hilário Mendes de
Data de Publicação: 2006
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
Texto Completo: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3784
Resumo: O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um programa computacional, denominado TurboCycle, para simular e analisar o comportamento e desempenho térmico de turbinas a gás de um eixo, operando em ciclo simples ou ciclo regenerativo para as condições de projeto e fora do ponto de projeto, usando uma nova metodologia na construção de mapas de compressores e de turbinas. Dentre as possibilidades do programa está simulação do comportamento da turbina a gás operando com qualquer combustível líquido ou gasoso bastando entrar com a composição química, além dos parâmetros desejados da turbina a gás. Para o uso dos combustíveis gasosos é necessário um compressor de gás combustível. Neste caso, o programa TurboCycle possibilita também a simulação com o compressor auxiliar. As condições ambientes também podem ser alteradas, obtendo resultados da turbina a gás fora das condições de projeto. Inicialmente foi feita uma simulação de turbinas a gás de ciclo simples operando com gás natural e com biogás, cujos resultados são comparados com o programa computacional GateCycle. Esta comparação serve para avaliar o programa computacional desenvolvido. Outra simulação foi feita comparando os dados obtidos pelos dois programas com os dados reais da micro turbina a gás Capstone, de ciclo regenerativo, operando com gás natural, diesel e biodiesel. Os resultados são colocados na forma de gráficos e tabelas para análise comparativa entre os resultados da simulação com o GateCycle e os resultados experimentais
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spelling 2006-12-192023-06-232023-06-23T19:38:34Z2023-06-23T19:38:34Zhttps://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3784O presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um programa computacional, denominado TurboCycle, para simular e analisar o comportamento e desempenho térmico de turbinas a gás de um eixo, operando em ciclo simples ou ciclo regenerativo para as condições de projeto e fora do ponto de projeto, usando uma nova metodologia na construção de mapas de compressores e de turbinas. Dentre as possibilidades do programa está simulação do comportamento da turbina a gás operando com qualquer combustível líquido ou gasoso bastando entrar com a composição química, além dos parâmetros desejados da turbina a gás. Para o uso dos combustíveis gasosos é necessário um compressor de gás combustível. Neste caso, o programa TurboCycle possibilita também a simulação com o compressor auxiliar. As condições ambientes também podem ser alteradas, obtendo resultados da turbina a gás fora das condições de projeto. Inicialmente foi feita uma simulação de turbinas a gás de ciclo simples operando com gás natural e com biogás, cujos resultados são comparados com o programa computacional GateCycle. Esta comparação serve para avaliar o programa computacional desenvolvido. Outra simulação foi feita comparando os dados obtidos pelos dois programas com os dados reais da micro turbina a gás Capstone, de ciclo regenerativo, operando com gás natural, diesel e biodiesel. Os resultados são colocados na forma de gráficos e tabelas para análise comparativa entre os resultados da simulação com o GateCycle e os resultados experimentaisThis work presents the development of a computational program, denominated TurboCycle, to simulate and to analyze the thermal behavior and performance of gas turbine, operating with simple cycle or regenerative cycle on design point and off design point, using a new methodology in the construction of compressors and turbines maps. Among the potentialities of the software, there is the possibility to simulate the behavior of the gas turbine operating with any liquid or gaseous fuel, only to changing its chemical composition and the parameters of the gas turbine. To use gaseous fuels, it is necessary a fuel compressor. In this case, the program TurboCycle also makes possible the simulation of an auxiliary compressor. Ambient conditions can also be altered, obtaining results of the gas turbine out of the design conditions. Initially, it was conducted a simulation of simple cycle gas turbines operating with natural gas and biogas, which results are compared with the commercial program GateCycle. This comparison evaluates the computational program developed. Another simulation was carried out comparing the data obtained by the two programs with the real data from a Capstone gas turbine, with regenerative cycle, operating with natural gas, diesel and biodiesel. The results are placed in form of graphs and tables for comparative analysis among the results of the simulation with GateCycle and the experimental results.porUniversidade Federal de ItajubáPrograma de Pós-Graduação: Mestrado - Engenharia MecânicaUNIFEIBrasilIEM - Instituto de Engenharia MecânicaCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECÂNICATurbina a Gás,Operação fora do ponto de projeto,SimulaçãoDesenvolvimento de um modelo matemático para avaliação de desempenho de turbinas a gás de um eixoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisNASCIMENTO, Marco Antônio Rosahttp://lattes.cnpq.br/4389923498902200FERREIRA, Sandro Barroshttp://lattes.cnpq.br/4502379747989055http://lattes.cnpq.br/1273045670618620CARVALHO, Hilário Mendes deCARVALHO, Hilário Mendes de. Desenvolvimento de um modelo matemático para avaliação de desempenho de turbinas a gás de um eixo. 2006. 110 f. Dissertação. (Mestrado em Engenharia Mecânica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2006.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/123456789/3784/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALDissertação_200631582.pdfDissertação_200631582.pdfapplication/pdf960435https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/3784/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o_200631582.pdf536137941f8a64fed51beba0e7210222MD51123456789/37842023-06-26 08:21:44.328oai:repositorio.unifei.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unifei.edu.br/oai/requestrepositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.bropendoar:70442023-06-26T11:21:44Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false
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