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Contribui o a Modelagem, Simula o, Implanta o e Controle Inteligente de Sistemas de Combust oSergio Leite Lopes 19 December 2006 (has links)
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tese_2281_TeseDoutoradoSergioLeiteLopes.pdf: 1822542 bytes, checksum: 51e12cca544f80e624a892c775e9e1a4 (MD5)
Previous issue date: 2006-12-19 / A energia gerada por processos de combustão desempenha importante papel no
cenário energético mundial e assim será por décadas. O impacto ambiental das emissões
provocadas pela queima aliado ao crescente custo dos combustíveis justificam projetos que
visam desenvolver novas técnicas para o controle destes processos conseqüentemente de suas
emissões assim como da eficiência energética.
Neste trabalho investigamos a utilização de técnicas de instrumentação, atuação e
controle inteligente no projeto e operação de processos de combustão pulsante e convencional
aplicados a protótipos e unidades industriais.
Os resultados indicam que o uso de instrumentação e atuadores de baixo custo em
fornos pulsantes é possível desde que o projeto seja rigidamente integrado com estudos de
fluidos e sua interação com sensores e atuadores. No campo da combustão convencional,
mostramos que a técnica de redes neurais permite redução significativa no tempo de
processamento necessário para simulação da equações químicas responsáveis pela queima
mostrando ser uma ferramenta viável para controle de emissões e de eficiência energética.
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Quantificação de poluentes emitidos durante a queima de biomassa florestal em laboratórioAmaral, Simone Simões [UNESP] 28 January 2014 (has links) (PDF)
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000791903.pdf: 1909409 bytes, checksum: 39cb97f6d997a73972b821b36faecd72 (MD5) / Diversos poluentes são liberados para a atmosfera mediante a queima de biomassa florestal. Identificar e quantificar as emissões destes compostos é de fundamental importância para a compreensão dos seus efeitos. Assim, este trabalho visa quantificar os principais poluentes emitidos durante a queima das biomassas florestais da Amazônia e de Araucária. Foram determinadas as concentrações gasosas (CO2, CO, NOx) e de material particulado menor que 2,5 μm (PM2,5). Avaliaram-se também o comportamento da temperatura, taxa de queima, eficiência de combustão modificada (ECM) e fator de emissão (FE) ao longo da queima das biomassas. Valores de concentração e diâmetro de material particulado foram discutidos quanto às fases de combustão (chama e incandescência). As biomassas foram caracterizadas quimicamente, com intuito de avaliar possíveis relações entre sua composição e a emissão de poluentes. Foram queimados aproximadamente 2 kg de cada biomassa, cujo teor de umidade estava em torno de 12%. A amostragem de PM2,5 foi feita utilizando dois equipamentos (DataRam4 e Impactador de Cascata), já na amostragem gasosa utilizou-se um analisador contínuo específico (Rosemount Analytical). A biomassa de Araucária apresentou maior teor de lignina (35 %) e fator de emissão de CO2 mais elevado (1.708,30±127,91 g/kg), quando comparado à biomassa da Amazônia, cujo FE de CO2 foi de 1.581±28,88 g/kg. Maior FE de CO foi obtido na queima da biomassa da Amazônia (48,61±6,74 g/kg). O fator de emissão de CO2 e CO pareceram ser influenciados pelo teor de lignina da biomassa. A biomassa de Araucária emitiu partículas maiores e em maior concentração quando comparado à biomassa da Amazônia. Observaram-se correlações positivas entre os FE de CO2 e PM2,5 com a ECM / Various pollutants are released into the atmosphere through the burning of forest biomass. Identify and quantify emissions of these compounds is of fundamental importance to the understanding of its effects. Thus, this work aims to quantify the main pollutants emitted during the burning of the forest biomass of the Amazon and Araucaria. Gas concentrations (CO2, CO, NOx) and particulate matter smaller than 2.5 μm (PM2.5) were quantified. The behavior of temperature, burning rate, modified combustion efficiency (MCE) and emission factor (EF) along the burning of biomass also were evaluated. Concentration and diameter values of particulate matter were discussed regarding the stages of combustion (flame and smoldering). The biomasses were characterized chemically, in order to evaluate possible relationships between their composition and the emission of pollutants. Approximately 2 kg each biomass was burned, whose moisture content was around 12 %. PM2.5 sampling was made using two equipment (DataRam4 and Cascade Impactor), already in gaseous sampling was used a continuous analyzer specific (Rosemount Analytical). The biomass of Araucaria showed the higher lignin content (35%) and higher CO2 emission factor (1,708.30 ± 127.91 g/kg), when compared to the biomass of the Amazon, whose CO2 EF was 1,581 ± 28.88 g/kg. Higher EF CO was obtained on burning in the Amazon biomass (48.61 ± 6.74 g/kg). The CO2 emission factor and CO appeared to be influenced by the lignin content of biomass. The biomass of Araucaria issued higher particles and in higher concentrations when compared to the biomass of the Amazon. Positive correlations were observed between the EF PM2.5 and CO2 with the ECM
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Quantificação de poluentes emitidos durante a queima de biomassa florestal em laboratório /Amaral, Simone Simões. January 2014 (has links)
Orientador: João Andrade de Carvalho Junior / Coorientador: Maria Angélica Martins Costa / Banca: Luiz Roberto Carrocci / Banca: Turibio Gomes Soares Neto / Resumo : Diversos poluentes são liberados para a atmosfera mediante a queima de biomassa florestal. Identificar e quantificar as emissões destes compostos é de fundamental importância para a compreensão dos seus efeitos. Assim, este trabalho visa quantificar os principais poluentes emitidos durante a queima das biomassas florestais da Amazônia e de Araucária. Foram determinadas as concentrações gasosas (CO2, CO, NOx) e de material particulado menor que 2,5 μm (PM2,5). Avaliaram-se também o comportamento da temperatura, taxa de queima, eficiência de combustão modificada (ECM) e fator de emissão (FE) ao longo da queima das biomassas. Valores de concentração e diâmetro de material particulado foram discutidos quanto às fases de combustão (chama e incandescência). As biomassas foram caracterizadas quimicamente, com intuito de avaliar possíveis relações entre sua composição e a emissão de poluentes. Foram queimados aproximadamente 2 kg de cada biomassa, cujo teor de umidade estava em torno de 12%. A amostragem de PM2,5 foi feita utilizando dois equipamentos (DataRam4 e Impactador de Cascata), já na amostragem gasosa utilizou-se um analisador contínuo específico (Rosemount Analytical). A biomassa de Araucária apresentou maior teor de lignina (35 %) e fator de emissão de CO2 mais elevado (1.708,30±127,91 g/kg), quando comparado à biomassa da Amazônia, cujo FE de CO2 foi de 1.581±28,88 g/kg. Maior FE de CO foi obtido na queima da biomassa da Amazônia (48,61±6,74 g/kg). O fator de emissão de CO2 e CO pareceram ser influenciados pelo teor de lignina da biomassa. A biomassa de Araucária emitiu partículas maiores e em maior concentração quando comparado à biomassa da Amazônia. Observaram-se correlações positivas entre os FE de CO2 e PM2,5 com a ECM / Abstract: Various pollutants are released into the atmosphere through the burning of forest biomass. Identify and quantify emissions of these compounds is of fundamental importance to the understanding of its effects. Thus, this work aims to quantify the main pollutants emitted during the burning of the forest biomass of the Amazon and Araucaria. Gas concentrations (CO2, CO, NOx) and particulate matter smaller than 2.5 μm (PM2.5) were quantified. The behavior of temperature, burning rate, modified combustion efficiency (MCE) and emission factor (EF) along the burning of biomass also were evaluated. Concentration and diameter values of particulate matter were discussed regarding the stages of combustion (flame and smoldering). The biomasses were characterized chemically, in order to evaluate possible relationships between their composition and the emission of pollutants. Approximately 2 kg each biomass was burned, whose moisture content was around 12 %. PM2.5 sampling was made using two equipment (DataRam4 and Cascade Impactor), already in gaseous sampling was used a continuous analyzer specific (Rosemount Analytical). The biomass of Araucaria showed the higher lignin content (35%) and higher CO2 emission factor (1,708.30 ± 127.91 g/kg), when compared to the biomass of the Amazon, whose CO2 EF was 1,581 ± 28.88 g/kg. Higher EF CO was obtained on burning in the Amazon biomass (48.61 ± 6.74 g/kg). The CO2 emission factor and CO appeared to be influenced by the lignin content of biomass. The biomass of Araucaria issued higher particles and in higher concentrations when compared to the biomass of the Amazon. Positive correlations were observed between the EF PM2.5 and CO2 with the ECM / Mestre
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Combustão de bolhas de propano e de metano na superfície livre de um leito fluidizadoRibeiro, Leonardo José da Silva January 1996 (has links)
Dissertação apresentada para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Mecânica, na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto, sob a orientação do Prof. Doutor Carlos Pinho
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Analise do aproveitamento do glicerol no mercado brasileiroRibeiro, Luiz Fernando Teixeira Soares [UNESP] 13 August 2012 (has links) (PDF)
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ribeiro_lfts_dr_guara.pdf: 502219 bytes, checksum: edbe7b865a1d13c31d74e91bf24a6dda (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Este estudo avalia um sistema de aproveitamento de resíduo de biodiesel para produzir um novo combustível. O resíduo considerado na análise foi resultante de um biodiesel produzido a partir de óleo de soja, ambos produzidos com álcool e catalisador via processo biossônico. Para tanto, são aplicadas ao sistema de produção do biodiesel algumas metodologias para recuperação e reaproveitamento dos resíduos de maneira a viabilizar a produção deste novo combustível. Esta mistura contabilizou em sua análise tanto os recursos econômicos quanto os ecológicos. Os processos naturais, agrícolas e industriais empregados na produção do biodiesel, inclusive, os poluentes emitidos, são avaliados quanto ao impacto provocados na natureza. Dentre as maiores vantagens do biodiesel podem ser citadas a redução das emissões globais de dióxido de carbono (CO2) e suas conseqüências para o efeito estufa. Por outro lado, o custo de produção do biodiesel pode ser considerado o maior obstáculo para sua comercialização. O objetivo deste trabalho é utilizar um resíduo como combustível, puro ou a partir da mistura dos resíduos com álcool. A possibilidade de reaproveitar estes resíduos pode ser uma nova alternativa para uso em equipamentos de queima, bem como, na redução da emissão de poluentes / This study evaluated a system of production residue to produce a new biodiesel fuel. The residue was considered in the analysis of the resulting biodiesel an from waste of soybean oil, both alcohol and catalyst produced through the biosonic process. For both, were applied the system of production of biodiesel some methodologies for the recovery and reuse of waste so as to enable the production of a new fuel. This mixture recorded in its analysis both the ecological and economic resources. Natural processes, agricultural and industrial used in the production of biodiesel, including pollutants were evaluated the impact caused in nature. Among the biggest advantages of the biodiesel can be cited the reduction of global emissions of carbon dioxide (CO2) and its consequences for the greenhouse effect. On the other hand, the production cost of biodiesel can be considered the biggest obstacle to its commercialization. The objective of this study was to develop a fuel mixture from the final residues from the production of biodiesel with alcohol. The possibility of reusing these wastes can be a new alternative for using in burning equipments, as well as in reducing emissions
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Caracterização experimental das estruturas turbulentas em escoamentos isotérmicos com rotação / Experimental characterization of turbulent structures in isothermal swirling flowsHernández González, Himilsys 09 September 2011 (has links)
Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Departamento de Engenharia Mecânica, 2011. / Submitted by Albânia Cézar de Melo (albania@bce.unb.br) on 2012-05-28T16:29:49Z
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2011_HimilsysHernandesGonzalez.pdf: 8438193 bytes, checksum: 67e1207af47407269e1b244726b06f1a (MD5) / Approved for entry into archive by Marília Freitas(marilia@bce.unb.br) on 2012-05-29T13:17:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1
2011_HimilsysHernandesGonzalez.pdf: 8438193 bytes, checksum: 67e1207af47407269e1b244726b06f1a (MD5) / Made available in DSpace on 2012-05-29T13:17:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1
2011_HimilsysHernandesGonzalez.pdf: 8438193 bytes, checksum: 67e1207af47407269e1b244726b06f1a (MD5) / Hoje o controle da emissão de poluentes é um fator determinante nos sistemas de combustão
modernos. A necessidade de reduzir as emissões de NOx e outros poluentes incentivaram o desenvolvimento dos combustores com chama pobre e pré-misturada e, geralmente, ancorada por um gerador de rotação (swirler). O presente trabalho tem como objetivo caracterizar as
estruturas turbulentas tridimensionais que conduzem às instabilidades em escoamentos com rotação, num modelo laboratorial de uma câmara de combustão com pré-mistura pobre em combustível (LPM) através da técnica de velocimetría planar (PIV). O segundo objetivo é comparar, através de medições de pressão dinâmica, o combustor padrão com um modificado mais próximo à configuração de um combustor real. Nos resultados dos campos de velocidade média aparece uma zona de recirculação central (ZRC) bem estabelecida para número de
Reynolds maiores que 60000 e número de rotação maior que 0,62, com camadas de cisalhamento que se encontram entre as isolinhas de velocidade com valor zero e as regiões de alta velocidade. Ao redor desta ZRC, coincindo com os limites da mesma, encontra-se um vórtice de precessão (PVC) que provoca que a ZRC mude de tamanho e forma, deslocando-se radialmente com relação ao eixo central. Os resultados são coerentes com os encontrados na literatura. A técnica de PIV facilitou a visualização das variações no campo de velocidades instantâneas podendo apreciar a real complexidade da dinâmica do fluxo. Estas flutuações são provocadas pelo PVC e governam os campos do escoamento em tempo real, podendo afetar o desempenho da combustão. Tanto o confinamento na saída, como a diminuição da câmara de
pré-mistura provocaram uma mudança nas características acústicas do PVC, encontrando o sinal do mesmo a uma maior distancia que no combustor padrão, mas girando a menor
freqüência, sendo mais notável quando a pré-câmara é encurtada. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / Currently control the emission of pollutants is a determinant factor in modern combustion systems. The need to reduce emissions of NOx and other pollutants has stimulated the
development of LPM combustors, anchored by a swirl. The present work aims to characterize
the turbulent three-dimensional structures that lead to instabilities in swirling flows in a lean premixed combustor (LPM) through the planar velocimetry technique (PIV). The second
objective is to compare a standard combustor, through measurements of dynamic pressure, with a modified combustor so that they can be compared with measurements made in real
burners. The results of average velocity fields appears an well established center recirculation zone (ZRC) for Reynolds number greater than 60000 and rotation number greater than 0,62, with shear layers that lie between the contours of zero speed and high speed regions . Around
this ZRC and coincides with the limits of it, is found a precessing vortex (PVC) which causes the ZRC change size and shape, changing them radially with respect to the central axis. The results are consistent with those found in previous research. The PIV technique improved
visualization of the variations in the instantaneous velocity field can appreciate the real complexities of the dynamic flow. These fluctuations are caused by PVC and govern the flow fields in real time, being able to affect the performance of combustion. Both the confinement
on the exit chamber, as the decrease in the premix chamber caused a change in acoustic characteristics of PVC, finding it signature of even greater distance than the standard
combustor, but turning the lower frequency, being more noticeable when the premixed chamber is shortened.
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Analise do aproveitamento do glicerol no mercado brasileiro /Ribeiro, Luiz Fernando Teixeira Soares. January 2012 (has links)
Orientador: João Andrade de Carvalho Junior / Coorientador: Christian R. Coronado / Banca: Luiz Roberto Carrocci / Banca: José Nédilo Carrinho de Castro / Banca: Marco Antonio Rosa do Nascimento / Banca: Genésio José Menon / Resumo: Este estudo avalia um sistema de aproveitamento de resíduo de biodiesel para produzir um novo combustível. O resíduo considerado na análise foi resultante de um biodiesel produzido a partir de óleo de soja, ambos produzidos com álcool e catalisador via processo biossônico. Para tanto, são aplicadas ao sistema de produção do biodiesel algumas metodologias para recuperação e reaproveitamento dos resíduos de maneira a viabilizar a produção deste novo combustível. Esta mistura contabilizou em sua análise tanto os recursos econômicos quanto os ecológicos. Os processos naturais, agrícolas e industriais empregados na produção do biodiesel, inclusive, os poluentes emitidos, são avaliados quanto ao impacto provocados na natureza. Dentre as maiores vantagens do biodiesel podem ser citadas a redução das emissões globais de dióxido de carbono (CO2) e suas conseqüências para o efeito estufa. Por outro lado, o custo de produção do biodiesel pode ser considerado o maior obstáculo para sua comercialização. O objetivo deste trabalho é utilizar um resíduo como combustível, puro ou a partir da mistura dos resíduos com álcool. A possibilidade de reaproveitar estes resíduos pode ser uma nova alternativa para uso em equipamentos de queima, bem como, na redução da emissão de poluentes / Abstract: This study evaluated a system of production residue to produce a new biodiesel fuel. The residue was considered in the analysis of the resulting biodiesel an from waste of soybean oil, both alcohol and catalyst produced through the biosonic process. For both, were applied the system of production of biodiesel some methodologies for the recovery and reuse of waste so as to enable the production of a new fuel. This mixture recorded in its analysis both the ecological and economic resources. Natural processes, agricultural and industrial used in the production of biodiesel, including pollutants were evaluated the impact caused in nature. Among the biggest advantages of the biodiesel can be cited the reduction of global emissions of carbon dioxide (CO2) and its consequences for the greenhouse effect. On the other hand, the production cost of biodiesel can be considered the biggest obstacle to its commercialization. The objective of this study was to develop a fuel mixture from the final residues from the production of biodiesel with alcohol. The possibility of reusing these wastes can be a new alternative for using in burning equipments, as well as in reducing emissions / Doutor
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Simulação da produção e combustão de gás de síntese oriundo de gaseificadores de leite fixo /Mendiburu Zevallos, Andrés Armando. January 2012 (has links)
Orientador: João Andrade de Carvalho Junior / Coorientador: Sergio Leite Lopez / Banca: Luiz Roberto Carrocci / Banca: Turíbio Gomes Soares Neto / Resumo: O objetivo do presente trabalho é desenvolver e comparar quatro modelos, baseados em conceitos de equilíbrio termoquímico, para predizer a composição do gás de síntese de biomassa obtido de gaseificadores de corrente descendente e de corrente ascendente. Assim, também é objetivo do presente trabalho o desenvolvimento de um modelo para determinar a temperatura e a composição do gás produto da combustão de gás de síntese, à pressão e volume constantes. Um dos modelos desenvolvidos para determinar a composição do gás de síntese (M4) leva em conta o carbono não convertido em estado sólido. Os modelos M2 e M3 foram desenvolvidos considerando diferentes reações de equilíbrio, que envolvem o metano. Como uma tentativa para melhorar a aproximação com dados experimentais, a equação de conservação da energia foi corrigida para os modelos M2, M3 e M4, considerando um método diferente para determinar o valor da entalpia de formação da biomassa. Para o modelo M1, a entalpia de formação da biomassa foi determinada aplicando a definição do PCS. Todos os modelos de equilíbrio para a gaseificação foram testados com dados experimentais de gaseificação de biomassa em gaseificadores de corrente descendente tomados de quatro trabalho diferentes, e com dados de gaseificadores de corrente ascendente de dois trabalhos diferentes. Foram considerados diferentes tipos de biomassa, como madeira, pó de serragem, madeira de seringueira, madeira peletizada e lodo de esgoto peletizado / Abstract: The goal of the present work is to develop and compare four models, based on thermochemical equilibrium concepts, to predict the composition of synthesis gas obtained from biomass downdraft and updraft gasifiers. Also was a goal of the present work to develop a model to determine the temperature and composition of the product gas originated from the synthesis gas combustion, at constant pressure and at constant volume. One of the models developed to determine the synthesis gas composition (M4) takes into account unconverted carbon in solid state. Models M2 and M3 were created considering different equilibrium reactions, involving methane. In order to improve model accuracy, the energy balance equation was corrected, for models M2, M3 and M4, by considering a different method to calculate the formation enthalpy of biomass. For model M1 the formation enthalpy of biomass was evaluated applying the definition of HHV. All equilibrium gasification models were tested against experimental data of biomass downdraft gasifiers reported in four different works, and experimental data of biomass updraft gasifiers reported in two different works. Different biomass materials, like wood, sawdust, rubber wood, pelletized softwood and pelletized sewage sludge were considered / Mestre
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Simulação da produção e combustão de gás de síntese oriundo de gaseificadores de leite fixoMendiburu Zevallos, Andrés Armando [UNESP] 07 February 2012 (has links) (PDF)
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mendiburuzevallos_aa_me_guara.pdf: 2311309 bytes, checksum: a5c96b8fc876ee27cc4e2c5f47d6f3a2 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O objetivo do presente trabalho é desenvolver e comparar quatro modelos, baseados em conceitos de equilíbrio termoquímico, para predizer a composição do gás de síntese de biomassa obtido de gaseificadores de corrente descendente e de corrente ascendente. Assim, também é objetivo do presente trabalho o desenvolvimento de um modelo para determinar a temperatura e a composição do gás produto da combustão de gás de síntese, à pressão e volume constantes. Um dos modelos desenvolvidos para determinar a composição do gás de síntese (M4) leva em conta o carbono não convertido em estado sólido. Os modelos M2 e M3 foram desenvolvidos considerando diferentes reações de equilíbrio, que envolvem o metano. Como uma tentativa para melhorar a aproximação com dados experimentais, a equação de conservação da energia foi corrigida para os modelos M2, M3 e M4, considerando um método diferente para determinar o valor da entalpia de formação da biomassa. Para o modelo M1, a entalpia de formação da biomassa foi determinada aplicando a definição do PCS. Todos os modelos de equilíbrio para a gaseificação foram testados com dados experimentais de gaseificação de biomassa em gaseificadores de corrente descendente tomados de quatro trabalho diferentes, e com dados de gaseificadores de corrente ascendente de dois trabalhos diferentes. Foram considerados diferentes tipos de biomassa, como madeira, pó de serragem, madeira de seringueira, madeira peletizada e lodo de esgoto peletizado / The goal of the present work is to develop and compare four models, based on thermochemical equilibrium concepts, to predict the composition of synthesis gas obtained from biomass downdraft and updraft gasifiers. Also was a goal of the present work to develop a model to determine the temperature and composition of the product gas originated from the synthesis gas combustion, at constant pressure and at constant volume. One of the models developed to determine the synthesis gas composition (M4) takes into account unconverted carbon in solid state. Models M2 and M3 were created considering different equilibrium reactions, involving methane. In order to improve model accuracy, the energy balance equation was corrected, for models M2, M3 and M4, by considering a different method to calculate the formation enthalpy of biomass. For model M1 the formation enthalpy of biomass was evaluated applying the definition of HHV. All equilibrium gasification models were tested against experimental data of biomass downdraft gasifiers reported in four different works, and experimental data of biomass updraft gasifiers reported in two different works. Different biomass materials, like wood, sawdust, rubber wood, pelletized softwood and pelletized sewage sludge were considered
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Caracterização do escoamento isotérmico com elevada rotação gerado em um combustor do tipo LPPSilva, Leonardo Ivo de Carvalho 01 July 2011 (has links)
Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2011. / Submitted by Alaíde Gonçalves dos Santos (alaide@unb.br) on 2013-03-11T14:10:13Z
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2011_LeonardoIvodeCarvalhoSilva.pdf: 4180099 bytes, checksum: 8073385b1dc556ad2b6e9204e7e5c28d (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2013-05-08T11:59:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1
2011_LeonardoIvodeCarvalhoSilva.pdf: 4180099 bytes, checksum: 8073385b1dc556ad2b6e9204e7e5c28d (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-08T11:59:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1
2011_LeonardoIvodeCarvalhoSilva.pdf: 4180099 bytes, checksum: 8073385b1dc556ad2b6e9204e7e5c28d (MD5) / No presente trabalho experimental foi estudado o escoamento com elevada rotação
considerado regular aos processos de queima em um combustor do tipo LPP, também
conhecido como combustor de baixo NOx, para analisar a funcionalidade do seu sistema
responsável pela geração do escoamento reativo. As medições experimentais foram
realizadas com o uso das técnicas de anemometria a temperatura constante (ATC) e
velocimetria por imagem de partículas (PIV). O sistema gerador do escoamento reativo (ou sistema gerador de fluxo) é composto por um swiler axial e pela câmara de pré-mistura do combustor em questão. O swirler foi projetado para fornecer uma mistura reativa em diferentes níveis de rotação e a câmara de pré-mistura foi idealizada para garantir um tempo satisfatório de residência para o processo
de mistura, levando-se em conta as possíveis configurações de rotação do escoamento
oferecidas pelo swirler. Para a realização do trabalho o sistema gerador de fluxo foi desacoplado do combustor LPP (montado no laboratório de combustão do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Brasília), para a instalação dos equipamentos de medição à saída da câmara de pré-mistura. Foram utilizados dois ATC's do tipo Dantec, modelo Mini CTA 54T30, trabalhando em paralelo por meio de um sensor de dois fios, e um laser do
tipo Nd:YAG com comprimento de onda igual a 532nm de coloração verde. O corante
utilizado para a fluorescência foi a Rodamina B e para a velocimetria foram utilizadas partículas formadas com glicerina. Nas seções de ATC e de PIV os dados foram capturados no plano longitudinal do escoamento para três intensidades de rotação, caracterizadas pelo adimensional número geométrico de swirl (S’=0,88; 1,05 e 1,26). As experimentações permitiram observar o característico campo de velocidades e as estruturas existentes à região nuclear do escoamento. Permitiram também confirmar a condição de regularidade do vórtice com base na evolução contínua das freqüências dos harmônicos dominantes (400Hz; 500Hz e 560Hz), observadas em seu núcleo. Estas constatações, segundo a literatura, indicam a existência de um vórtice pleno, conhecido como o vórtice colapsado, que é responsável pela diminuição das emissões poluentes e
pelo processo de sustentação da chama no combustor LPP. Demonstrou-se, portanto, que o sistema de fluxo é capaz atender às exigências de funcionamento do combustor de baixo NOx instalado no laboratório de combustão, por disponibilizar o escoamento adequado ao funcionamento desta tecnologia. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT / In this present experimental work, the flow with high rotation, applied on the
processes of combustion in a combustor-type LPP, also known as low NOx combustor,
was studied aiming to validate the functionality of the system, responsible for the generation of reactive flow. Measurements were made using the techniques of constant temperature anemometry (CTA) and particle image velocimetry (PIV).
The system of reactive flow generator (or flux generator system) is composed by a
axial swirler and pre-mixing chamber of the mentioned combustor. The swirler is designed
to provide a reactive mixture at different levels of rotation and the pre-mix chamber was designed to ensure a satisfactory residence time for the mixing process, taking into account the possible spin configurations offered by the swirl flow.
To perform this work, the flux generator system was decoupled of the LPP
combustor, which is mounted at the laboratory of combustion of the Mechanical
Engineering Department of Brasilia University, and the measure equipments were installed at the pre-mix chamber out. Two CTA's like Dantec, Mini CTA 54T30 model, were used working in parallel via a double wire sensor, and a laser type Nd: YAG with a wavelength equal to 532nm green color to. The dye used for fluorescence process was the Rhodamine B and for the processes with the velocimetry technique were used particles made by glycerin. In the CTA and PIV sections the relative data were captured in the longitudinal plane of the flow for three rotation levels, characterized by the dimensionless geometric swirl number (S’=0,88; 1,05 e 1,26). The working fluid corresponds to the air flow under the isothermal condition. The experiments allowed observing the characteristic velocity field and the structures at nuclear region of the flow. The condition of regularity of the vortex was confirmed by continuous evolution of the frequencies of the dominants harmonic in function of S’ (400 Hz; 500 Hz e 560 Hz), observed at the flow’s core. As noted in the literature, these facts showed that the flux system is able to provide the correct flow to the operation of the LPP turbine technology, and therefore this system has the requirements to work for the low NOx combustor, installed in the laboratory of combustion.
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