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Rudolf HuebnerGustavo de Queiroz HindiJose Guilherme Coelho BaetaRamon Molina ValleMarilia Gabriela Justino Vaz2019-08-10T09:06:17Z2019-08-10T09:06:17Z2018-07-30http://hdl.handle.net/1843/RAOA-BB2M3HAs exigências e regulamentações cada vez mais rigorosas em relação ao consumo, eficiência e principalmente emissões de veículos reforçam a necessidade de otimizar os motores de combustão interna. Em vista de um melhor entendimento do processo de combustão, este trabalho investiga através de simulações numéricas o comportamento de dois mecanismos cinéticos químicos reduzidos da mistura de gasolina-etanol em um motor monocilindro de pesquisa com injeção direta e carga homogênea. Esses dois mecanismos possuem respectivamente 75 espécies e 343 reações; e 115 espécies e 639 reações e são avaliados em relação ao tamanho do mecanismo químico cinético, a reprodução do fenômeno de combustão e a viabilidade computacional da simulação numérica. A metodologia abordada consiste na reprodução de resultados de ensaios experimentais para a validação das simulações tridimensionais usando o programa Converge CFD para a avaliação dos mecanismos cinéticos químicos. Para o modelo tridimensional foram utilizadas condições de contorno experimentais e condições de contorno obtidas à partir de simulações numéricas unidimensionais no programa GT-Power. Os resultados foram divididos em duas etapas. Na primeira, comparou-se o comportamento dos dois mecanismos reduzidos com um mecanismo cinético químico da literatura e com os dados experimentais para o E10 na de rotação de 3000 rpm e carga de 6 BMEP. O mecanismo de 75 espéies e 343 reações apresentou os melhores resultados para a reprodução da combustão. Na segunda etapa, foi avaliado o comportamento do mecanismo 75 espéies e 343 reações, analisado seu desempenho para a reprodução da combustão de misturas de gasolina-etanol em diferentes concentrações (E27, E50, E85, E100), na mesma condição de rotação e carga (3000 rpm e 6 BMEP)The demands and regimentation on fuel consumption, efficiency and especially on vehicle emissions have been becoming increasingly stringent, reinforcing the need to optimize internal combustion engines. Aiming a better understanding of the combustion process, this work investigates, through numerical simulation, the behavior of two reduced chemical kinetic mechanisms of the gasoline-ethanol blends in a singlecylinder engine with direct injection and homogenous charge. These two mechanisms have, respectively, 75 species and 343 reactions; 115 species and 639 reactions. They are evaluated in relation to the size of the kinetic chemical mechanism, the reproduction of the combustion phenomenon and the computational feasibility of the numerical simulation. The methodology is based on the reproduction of results of experimental tests for the validation of three-dimensional simulations using the Converge CFD software for the evaluation of chemical kinetic mechanisms. For the three-dimensional model were used boundary conditions obtained from experimental tests and also from one-dimensional numerical simulations by GT-Power software. The results are divided in two main parts. In the first part, the behavior of these two reduced mechanisms is compared with a chemical kinetic mechanism from the literature and with the experimental data for the E10 in the rotation of 3000 rpm and load of 6 BMEP. The mechanism of 75 species and 343 reactions presents the best results for the reproduction of the combustion. In the second part, the behavior of the engine 75 species and 343 reactions is evaluated, and its performance is analyzed for the reproduction of gasolineethanol blends in different concentrations (E27, E50, E85, E100) in the same rotation and load conditions (3000 rpm and 6 BMEP)Universidade Federal de Minas GeraisUFMGMotores de combustão internaÁlcoolGasolinaEngenharia mecânicaDinâmica dos fluidosMotores de combustão internaDinâmica dos fluidos computacionalEtanolGasolinaMecanismos cinéticos químicos reduzidosValidação de mecanismos cinéticos químicos reduzidos para mistura de gasolina-etanol em um motor de combustão internainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALdisserta__o_marilia.pdfapplication/pdf7483846https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/RAOA-BB2M3H/1/disserta__o_marilia.pdf8a2ccb4aadb2b7c01d6986f907f6827dMD51TEXTdisserta__o_marilia.pdf.txtdisserta__o_marilia.pdf.txtExtracted texttext/plain336100https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/RAOA-BB2M3H/2/disserta__o_marilia.pdf.txt18073c31b21c3163ba671984d720c14aMD521843/RAOA-BB2M3H2019-11-14 06:19:28.519oai:repositorio.ufmg.br:1843/RAOA-BB2M3HRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T09:19:28Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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