Avaliação numérica do uso de GNV em motores de ignição por compressão com reatividade controlada

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Sá Filho, Jorge José
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFJF
Texto Completo: https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/12815
Resumo: Motores de ciclo diesel são essenciais na cadeia produtiva e de distribuição de produtos no mundo inteiro, só no Brasil, grande dependente da malha rodoviária e de caminhões, foram consumidos 54,772 bilhões de litros de óleo diesel em 2017. Porém com a crescente demanda de eficiência energética e legislações regulando as emissões dos motores diesel cada vez mais duras, formas de tornar o motor diesel mais limpo e eficiente vem sido pesquisadas e testadas ao redor do mundo. Uma das inúmeras frentes de pesquisa são os motores RCCI (Reactivity Controlled Compression Ignition), que visam diminuir as emissões de NOx e particulados, presentes em maiores concentrações em motores diesel, por meio da introdução de um combustível mais resistente à ignição espontânea, além do óleo diesel. Este estudo visa comparar as emissões, potência e eficiência de um motor Diesel simplificado adaptado ao RCCI utilizando GNV como combustível secundário. Para tal, simulações numéricas com diferentes proporções de GNV e Diesel foram realizadas no software OpenFOAM, incluindo formação do spray, turbulência e química de combustão. Há uma redução nas emissões de NOx, CO e CO2, bem como há um aumento na eficiência térmica sem afetar a potência.
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Uma das inúmeras frentes de pesquisa são os motores RCCI (Reactivity Controlled Compression Ignition), que visam diminuir as emissões de NOx e particulados, presentes em maiores concentrações em motores diesel, por meio da introdução de um combustível mais resistente à ignição espontânea, além do óleo diesel. Este estudo visa comparar as emissões, potência e eficiência de um motor Diesel simplificado adaptado ao RCCI utilizando GNV como combustível secundário. Para tal, simulações numéricas com diferentes proporções de GNV e Diesel foram realizadas no software OpenFOAM, incluindo formação do spray, turbulência e química de combustão. Há uma redução nas emissões de NOx, CO e CO2, bem como há um aumento na eficiência térmica sem afetar a potência.Diesel engines are an essential part on the production chain and product distribution around the world. Countries like Brazil, are big consumers of diesel due to its depedency on road transport and trucks. In 2017 alone, 54.772 billion liters of diesel were consumed. But with stricter emission regulations new ways of cleaning the diesel engine are in demand. Reactivity Controlled Compression Ignition, RCCI for short, is one of several lines of study regarding NOx and particulate reduction in a diesel engine, by using a less reacting fuel as a complement to diesel oil to achieve the reduction. This particular study tries to validate the usage of natural gas as a secundary fuel in a RCCI regime by means of a CFD simulation using OpenFOAM.porUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)UFJFBrasilFaculdade de EngenhariaAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICARCCIDieselCombustãoCFDOpenFOAMGNVCombustionVNGAvaliação numérica do uso de GNV em motores de ignição por compressão com reatividade controladainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisreponame:Repositório Institucional da UFJFinstname:Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)instacron:UFJFCC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8805https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12815/2/license_rdfc4c98de35c20c53220c07884f4def27cMD52ORIGINALjorgejosesafilho.pdfjorgejosesafilho.pdfapplication/pdf10155299https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12815/1/jorgejosesafilho.pdf17add4f3034a41b9fdbe00c7fba8bb96MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12815/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53TEXTjorgejosesafilho.pdf.txtjorgejosesafilho.pdf.txtExtracted texttext/plain70664https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12815/4/jorgejosesafilho.pdf.txt601472dfd7aa911f72f783d4c5a3c84cMD54THUMBNAILjorgejosesafilho.pdf.jpgjorgejosesafilho.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1168https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/12815/5/jorgejosesafilho.pdf.jpg76dcc573efc0ccb03f307b5b7a381f83MD55ufjf/128152021-06-09 03:16:40.224oai:hermes.cpd.ufjf.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufjf.br/oai/requestopendoar:2021-06-09T06:16:40Repositório Institucional da UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)false
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