Modelo de acoplamento dinâmico–termodinâmico padrão a ar de tempo finito de adição de calor de motor Otto
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) |
Texto Completo: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11814 |
Resumo: | Existem muitos métodos de modelagem de motores a ciclo Otto, com diferentes níveis de detalhe. O ciclo Otto padrão a ar é extremamente simples, mas não apresenta boa acurácia; os modelos de padrão ar-combustível são mais complexos, cujos ganhos limitam-se a melhores estimativas das propriedades calóricas da mistura e consequentemente a uma pequena melhora na estimativa do trabalho realizado pela mistura. Para que se encontre o trabalho realizado pelo motor, fez-se necessário incorporar a modelagem dinâmica do mecanismo pistão–biela–manivela–volante a um modelo termodinâmico. Diante disso, este trabalho buscou estender o ciclo Otto com tempo finito de adição de calor, que descarta apenas a hipótese de adição de calor isocórica do modelo ideal, para então acoplar um modelo dinâmico que trata a biela como um par de massas concentradas, ligadas por um corpo rígido sem massa, e os demais componentes como corpos rígidos, para encontrar, entre outras características, as projeções em torque instantâneo atuante no virabrequim, bem como a resultante variação de velocidade angular e potência do motor. |
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2020-11-14T17:27:11Z2020-11-14T17:27:11Z2019-07-01MOREIRA, Filipe Macedo. Modelo de acoplamento dinâmico–termodinâmico padrão a ar de tempo finito de adição de calor de motor Otto. 2019. 87 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Guarapuava, 2019.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/11814Existem muitos métodos de modelagem de motores a ciclo Otto, com diferentes níveis de detalhe. O ciclo Otto padrão a ar é extremamente simples, mas não apresenta boa acurácia; os modelos de padrão ar-combustível são mais complexos, cujos ganhos limitam-se a melhores estimativas das propriedades calóricas da mistura e consequentemente a uma pequena melhora na estimativa do trabalho realizado pela mistura. Para que se encontre o trabalho realizado pelo motor, fez-se necessário incorporar a modelagem dinâmica do mecanismo pistão–biela–manivela–volante a um modelo termodinâmico. Diante disso, este trabalho buscou estender o ciclo Otto com tempo finito de adição de calor, que descarta apenas a hipótese de adição de calor isocórica do modelo ideal, para então acoplar um modelo dinâmico que trata a biela como um par de massas concentradas, ligadas por um corpo rígido sem massa, e os demais componentes como corpos rígidos, para encontrar, entre outras características, as projeções em torque instantâneo atuante no virabrequim, bem como a resultante variação de velocidade angular e potência do motor.There are many ways of modeling Otto engines with different detail levels. The air-standard Otto cycle is extremely simple, but does not promote good accuracy; the air-fuel cycles are more complex, but their achievements are better caloric properties estimate for the mixture and therefore a small accuracy increase for the work done by the mixture. For the work done by the motor to be found, it is necessary to incorporate a dynamical modeling of the mechanism piston–rod–crankshaft–flywheel to a thermodynamical model. For that, this work proposes to extend the Finite Time Heat Addition Otto cycle model, that only drops the hypothesis of isochoric heat Addition from ideal cycle, so one can couple a dynamic model which treats the rod as a pair of concentrated of masses, tied by a rigid massless body, and the other components as rigid bodies and so, obtain instantaneous torque acting in the crankshaft, angular speed variation, motor power, as other characteristics.porUniversidade Tecnológica Federal do ParanáGuarapuavaEngenharia MecânicaUTFPRBrasilCNPQ::ENGENHARIASMotores de combustão internaMotoresEngenharia mecânicaInternal combustion enginesMotorsMechanical engineeringModelo de acoplamento dinâmico–termodinâmico padrão a ar de tempo finito de adição de calor de motor OttoDynamic–thermodynamic air standard finite time heat addition coupling model of Otto cycleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisGuarapuavaNaaktgeboren, ChristianNaaktgeboren, ChristianDalmas, SergioGalante, Renan ManozzoMoreira, Filipe Macedoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPRORIGINALGP_COEME_2019_01_03.pdfapplication/pdf60945923http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/11814/1/GP_COEME_2019_01_03.pdfa8bc52b16d44e82971bdf6b520e7ebcaMD51LICENSElicense.txttext/plain1290http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/11814/2/license.txtb9d82215ab23456fa2d8b49c5df1b95bMD52TEXTGP_COEME_2019_01_03.pdf.txtExtracted texttext/plain120989http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/11814/3/GP_COEME_2019_01_03.pdf.txt012f9d0e57b3973a504b7fa794ada5ecMD53THUMBNAILGP_COEME_2019_01_03.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1358http://repositorio.utfpr.edu.br:8080/jspui/bitstream/1/11814/4/GP_COEME_2019_01_03.pdf.jpgca6bf95d8c6516b176ab77e4ce451022MD541/118142020-11-14 15:27:11.899oai:repositorio.utfpr.edu.br:1/11814TmEgcXVhbGlkYWRlIGRlIHRpdHVsYXIgZG9zIGRpcmVpdG9zIGRlIGF1dG9yIGRhIHB1YmxpY2HDp8OjbywgYXV0b3Jpem8gYSBVVEZQUiBhIHZlaWN1bGFyLCAKYXRyYXbDqXMgZG8gUG9ydGFsIGRlIEluZm9ybWHDp8OjbyBlbSBBY2Vzc28gQWJlcnRvIChQSUFBKSBlIGRvcyBDYXTDoWxvZ29zIGRhcyBCaWJsaW90ZWNhcyAKZGVzdGEgSW5zdGl0dWnDp8Ojbywgc2VtIHJlc3NhcmNpbWVudG8gZG9zIGRpcmVpdG9zIGF1dG9yYWlzLCBkZSBhY29yZG8gY29tIGEgTGVpIG5vIDkuNjEwLzk4LCAKbyB0ZXh0byBkZXN0YSBvYnJhLCBvYnNlcnZhbmRvIGFzIGNvbmRpw6fDtWVzIGRlIGRpc3BvbmliaWxpemHDp8OjbyByZWdpc3RyYWRhcyBubyBpdGVtIDQgZG8gCuKAnFRlcm1vIGRlIEF1dG9yaXphw6fDo28gcGFyYSBQdWJsaWNhw6fDo28gZGUgVHJhYmFsaG9zIGRlIENvbmNsdXPDo28gZGUgQ3Vyc28gZGUgR3JhZHVhw6fDo28gZSAKRXNwZWNpYWxpemHDp8OjbywgRGlzc2VydGHDp8O1ZXMgZSBUZXNlcyBubyBQb3J0YWwgZGUgSW5mb3JtYcOnw6NvIGUgbm9zIENhdMOhbG9nb3MgRWxldHLDtG5pY29zIGRvIApTaXN0ZW1hIGRlIEJpYmxpb3RlY2FzIGRhIFVURlBS4oCdLCBwYXJhIGZpbnMgZGUgbGVpdHVyYSwgaW1wcmVzc8OjbyBlL291IGRvd25sb2FkLCB2aXNhbmRvIGEgCmRpdnVsZ2HDp8OjbyBkYSBwcm9kdcOnw6NvIGNpZW50w61maWNhIGJyYXNpbGVpcmEuCgogIEFzIHZpYXMgb3JpZ2luYWlzIGUgYXNzaW5hZGFzIHBlbG8ocykgYXV0b3IoZXMpIGRvIOKAnFRlcm1vIGRlIEF1dG9yaXphw6fDo28gcGFyYSBQdWJsaWNhw6fDo28gZGUgClRyYWJhbGhvcyBkZSBDb25jbHVzw6NvIGRlIEN1cnNvIGRlIEdyYWR1YcOnw6NvIGUgRXNwZWNpYWxpemHDp8OjbywgRGlzc2VydGHDp8O1ZXMgZSBUZXNlcyBubyBQb3J0YWwgCmRlIEluZm9ybWHDp8OjbyBlIG5vcyBDYXTDoWxvZ29zIEVsZXRyw7RuaWNvcyBkbyBTaXN0ZW1hIGRlIEJpYmxpb3RlY2FzIGRhIFVURlBS4oCdIGUgZGEg4oCcRGVjbGFyYcOnw6NvIApkZSBBdXRvcmlh4oCdIGVuY29udHJhbS1zZSBhcnF1aXZhZGFzIG5hIEJpYmxpb3RlY2EgZG8gQ8OibXB1cyBubyBxdWFsIG8gdHJhYmFsaG8gZm9pIGRlZmVuZGlkby4gCk5vIGNhc28gZGUgcHVibGljYcOnw7VlcyBkZSBhdXRvcmlhIGNvbGV0aXZhIGUgbXVsdGljw6JtcHVzLCBvcyBkb2N1bWVudG9zIGZpY2Fyw6NvIHNvYiBndWFyZGEgZGEgCkJpYmxpb3RlY2EgY29tIGEgcXVhbCBvIOKAnHByaW1laXJvIGF1dG9y4oCdIHBvc3N1YSB2w61uY3Vsby4KRepositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestopendoar:2020-11-14T17:27:11Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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