Métodos convencionais para o estudo da combustão são geralmente métodos intrusivos (por exemplo, uso de termopares para medida da temperatura da chama), que acarretam distúrbios na queima (efeitos térmicos, catalíticos ou aerodinâmicos). As técnicas de diagnóstico utilizando lasers, além de serem não intrusivas, possuem uma alta resolução temporal e espacial que permite mapear a zona de combustão e identificar em cada ponto da chama os diversos estados em que se formam os radicais transientes. Neste trabalho foi estabelecida a técnica de fluorescência induzida por laser, LIF - \"Laser Induced Fluorescence\" - do radical OH para a determinação da temperatura em chamas de etanol/Oxigênio/ar. Esta técnica é bastante utilizada em outros países, mas no Brasil é inédita. Para o início dos estudos, foi construído um queimador para queima de combustíveis líquidos, produzindo chamas pré-misturadas. Foram testados esquemas de emissão de LIF (309,5 nm-311,5 nm) e de excitação de LIF, esta em duas regiões de absorção do radical OH A2\'sigma\'\'seta\'X2 \'pi\' (0,0) (303 nm e 309 nm) e A2\'sigma\'seta\'X2\'pi\'(1,0) (278 nm - 280 nm). Os melhores resultados foram obtidos pelo método de excitação de LIF na região das transições S21(1) - S21(13) da banda A2\'sigma\'X2\'pi\' (1,0), utilizando o gráfico de Boltzmann. Foram feitas medições em chamas de etanol em várias posições ao longo do seu eixo longitudinal, acima do queimador, e para vazões com razões de equivalência =1,0 = 1,4 e = 0,82. Os resultados foram comparados com os obtidos pela técnica da linha reversa utilizando um sal de sódio e apresentaram dados concordantes dentro dos erros experimentais. As temperaturas obtidas ao longo de 55 mm da chama de etanol variaram de 2008 K +- 40 K a 2246 K +- 90 K para razão de equivalência = 0,82; de 2198 K +- 65 K a 2295 K +- 127 K para razão de equivalência = 1,0 e de 1905 K +- 64 K a 2238 K +- 155 K para razão de equivalência = 1,4. Chamas de GLP também foram estudadas em 3 posições ao longo de 15 mm da chama com razões de equivalência, 1,0; 1,5 e 0,87. As temperaturas variaram de 2423 K +- 102 K a 2622 K +- 106 K para razão de equivalência = 0,87; de 2441 K +- 110 K a 2631 K +- 100 K para razão de equivalência = 1,0 e de 2403 K +- 109 K a 2605 K +- 124 K para razão de equivalência = 1,5. O presente estudo mostrou que a técnica de LIF é adequada para o mapeamento da temperatura de chamas, tanto de combustíveis gasosos quanto líquidos. As temperaturas obtidas apresentaram um desvio experimental menor do que 8 %. / Conventional methods for the study of combustion are usually intrusive methods (for example, the use of thermocouples to measure flame temperatures), which might disturb the burning process (thermal, catalytic or aerodynamic effects). The diagnostics techniques using lasers, in addition to being non-intrusive, have high temporal and spatial resolution. They allow the “mapping” of in which the combustion zone and the identification, at each point of the flame, the various states in which the transient radicals are formed. In this work, the technique of Laser Induced Fluorescence (LIF) was used. This technique is based on the spectral emission from the OH radical species for the determination of the temperature in ethanol/oxigênio/air flames. This technique is largely employed in other countries, but in Brazil it has not been employed to study combustion processes. In the first step of our studies, a liquid fuel burner was constructed, producing premixed flames. Experimental setups for LIF emission (309,5 nm - 311,5 nm) and excitation, in two regions of the OH radical absorption spectrum A-X (0,0) (303 nm and 309 nm) and A-X (1,0) (278 nm - 280 nm) were tested. The best results were obtained by excitation in the region of the transitions S21(1) - S21(13) of the A-X (1,0) band, using the plot of Boltzmann. Measurements in ethanol flames at different positions along the burner vertical axis were obtained, and for flowsrates with equivalence ratios 1.0; 1.4 and 0.82. The results were compared with those obtained with the sodium line-reversal technique and agree within the experimental error values. The temperature values measured throughout a 55 mm distance above the burner in the ethanol flame varied from 2008 K ± 40 K to 2246 K ± 90 K for equivalence ratio 0.82; from 2198 K ± 65 K to 2295 K ± 127 K for equivalence ratio 1.0 and from 1905 64 K ± to 2238 K ± 155 K for equivalence ratio 1.4. Mixture of propane/butane flames were also studied in three positions throughout a 15 mm distance above the burner for equivalence ratios,equivalence ratio 1.0 equivalence ratio = 1.5 and equivalence ratio 0.87. The temperatures measured varied from 2423 K ± 102 K to 2622 K ± 106 K for equivalence ratio 0.87; from 2441 K ± 110 K to 2631 K ± 100 K for equivalence ratio 1.0 and from 2403 K ±109 K to 2605 K ±124 K for equivalence ratio 1.5. The present study shows that the LIF technique is suitable for “mapping” flame temperatures of gaseous as well as liquid. The temperatures measured showed experimental deviations lower than 8 %.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:12:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Thiago Eduardo Pereira Alves 2010.pdf: 1047109 bytes, checksum: dda1bfd56872ff259ec692829eb6e52b (MD5) Previous issue date: 2010-11-25 / In this work compounds Zn1-xFexO, with 0.00 ≤ x ≤ 0.09, were synthesized by combustion reaction method with two different heating processes, in a thermal blanket and muffle furnace. Chemical analysis of compounds was performed by atomic absorption spectroscopy (AAS) and Fourier transform infrared (FTIR). Structural analysis of the crystalline phase, the diameter of the crystallites and the lattice parameters were checked by X-ray diffraction (XRD, powder method) and refinement software (Unitt and powder X cell). The analysis of surfaces and morphologies were determined by adsorption and desorption of N2 (ASAP, BET model) and transmission electron microscopy (TEM). Finally, Magnetic measurements were performed by vibrating sample magnetometer (VSM). The stoichiometric determined by atomic absorption is in good agreement with the calculated value for all samples. The samples were synthesized in a thermal blanket which corresponds to the wurtzite crystal structure with no secondary phases. The samples synthesized in furnace had wurtzite crystal structure, however, showed a small sample to phase segregation above 5%. The second phases are found with spinel phase indicate that the formation of zinc ferrite. The data of thermal analysis, infrared and X-ray diffraction, we show that the synthesis product in blanket form moving slowly in several stages, while that in the synthesis furnace gets the product directly. We noted the tendency of the formation of smaller particles for the samples from the thermal blanket, as well as high surface areas for these samples, those prepared in a muffle grating. Images by transmission electron microscopy confirm the observations made by x-ray diffraction measurements of surface areas by BET model. The magnetic measurements show ferromagnetic phenomenon only for the sample produced in a muffle. The saturation magnetization was calculated by extrapolation, and their values are promising when compared with the literature. The Curie temperatures were estimated for some samples and all values were well above room temperature. / Neste trabalho compostos de Zn1-xFexO, com 0,00 ≤ x ≤ 0,09, foram sintetizados pelo método da reação de combustão por dois processos de aquecimento diferentes, em manta térmica e forno mufla. A análise química dos compostos foi realizada por espectroscopia de absorção atômica (AAS) e espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourrier (FTIR). A análise estrutural da fase cristalina, o diâmetro dos cristalitos e os parâmetros de rede foram verificados por difração de raios X (XRD, método do pó) e softwares de refinamento (powder X e unitt cell). As análises das superfícies e morfologias foram realizadas por adsorção e dessorção de N2 (modelo de BET) e microscopia eletrônica de transmissão. Enfim, medidas magnéticas foram realizadas por magnetometria de amostra vibrante (VSM). A estequiometria determinada por absorção atômica está em boa concordância com o valor calculado para todas as amostras. As amostras sintetizadas em manta térmica apresentaram estrutura cristalina correspondente à wurtzita com ausência de fases secundárias. As amostras sintetizadas em forno mufla apresentaram estrutura cristalina wurtzita, porém, apresentaram uma pequena segregação de fases para amostra acima de 5%. As fases segregadas verificadas correspondem com a fase do espinélio que indicam a formação da ferrita de zinco. Os dados de análise térmica, infravermelho e difração de raios X, nos mostram que a síntese em manta forma o produto passando lentamente em várias etapas, ao passo, que a síntese em mufla obtém o produto de forma direta. Também foi observada a tendência da formação de menores partículas para as amostras provenientes da manta térmica, bem como, áreas superficiais elevadas para essas amostras, em relação àquelas preparadas em mufla. Imagens por microscopia eletrônica de transmissão comprovam as observações realizadas através da difração de raios x e das medidas de áreas superficiais por modelo de BET. As medidas magnéticas apresentaram fenômeno ferromagnético apenas para as amostra produzidas em mufla. As magnetizações de saturação foram calculadas por extrapolação, e seus valores são promissores quando comparados com a literatura. As temperaturas de Curie foram estimadas para algumas amostras e todas apresentaram valores bem acima da temperatura ambiente.

Submitted by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2015-10-15T20:22:58Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Hermínia Veridiana dos Santos Pessoni e Silva - 2014.pdf: 14354082 bytes, checksum: d89e39503d04982864d158786be9e59b (MD5) license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) / Rejected by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com), reason: A primeira letra das palavras-chaves são em maiúscula. Vc colocou: ferromagnetism, reação de combustão, BMP, spintrônica, combustion reaction spintonics on 2015-10-16T11:10:10Z (GMT) / Submitted by Cláudia Bueno (claudiamoura18@gmail.com) on 2015-10-16T16:35:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - Hermínia Veridiana dos Santos Pessoni e Silva - 2014.pdf: 14354082 bytes, checksum: d89e39503d04982864d158786be9e59b (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2015-10-19T14:33:30Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - Hermínia Veridiana dos Santos Pessoni e Silva - 2014.pdf: 14354082 bytes, checksum: d89e39503d04982864d158786be9e59b (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-19T14:33:30Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 23148 bytes, checksum: 9da0b6dfac957114c6a7714714b86306 (MD5) Dissertação - Hermínia Veridiana dos Santos Pessoni e Silva - 2014.pdf: 14354082 bytes, checksum: d89e39503d04982864d158786be9e59b (MD5) Previous issue date: 2014-05-13 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work has as a general proposition the production of a DMS based on ZnO semiconductor and Co transition metal, as well as the study of the origin of ferromagnetism in these materials using the models of magnetic interaction in the literature. The combustion reaction was chosen as a synthesis route for the production of samples Zn1 - x Co x O with molar concentrations of x= 0,00, 0,005, 0,01, 0,03, 0,05, 0,07 and 0,09. The samples were obtained in the form of powders and chemical, structural and morphological characterization performed by EDS, DRX e MET measures. These characterizations indicated good crystallinity with the formation of the hexagonal crystalline phase wurtizita characteristic of ZnO without adding spurious phase for all molar concentrations. Powders presented nanometric dimension (~ 18 nm) with spherical particle shape and molars contractions of very similar elements of stoichiometric proposals. The optical characterizations via FTIR e UV-Vis confirmed the presence of the bond Zn - O and the replacement of Zn for Co in tetrahedral sites in ZnO crystal structure in the samples with x 0,00. By UV-Vis spectroscopy was also possible to obtain the optical bandgap values of the samples and confirm the semiconducting property, as well as calculate the dielectric constant of these materials. Magnetic characterizations performed by VSM measures (room temperature and high temperature) and Magnetometry at low temperatures indicated wide variety of magnetic systems in the studied temperature range. The x = 0,05 sample showed ferromagnetism across the temperature range of 5< Y (K) < 594. This same sample showed a value of 2,66 effective moment magnetic dipole and 2,52 for the saturation magnetization at low temperatures, that are significant results compared to several papers published. Through adjustments to the theoretical models, the ferromagnetism at low temperatures was attributed to the BMP magnetic interaction model. The room temperature ferromagnetismo was attibuted to the RKKY interaction model due to the high density of defects and free charge carriers in the samples. / Este trabalho teve como proposta geral a produção de um DMS com base no semicondutor ZnO e no metal de transição Co, bem como o estudo da origem do ferromagnetismo neste material utilizando de modelos de interação magnética existentes na literatura. A reação de combustão foi escolhida como rota de síntese para a produção das amostras de Zn1 -xCox O com concentrações molares de x= 0,00, 0, 005, 0,01, 0,03, 0,05, 0,07 e 0,09. As amostras foram obtidas na forma de pós e as caracterizações químicas, estruturais e morfológicas realizadas por meio de medidas de EDS, DRX e MET. Estas caracterizações indicaram boa cristalinidade com formação da fase cristalina hexagonal wurtizita característica do ZnO sem adição de fase espúria para todas as concentrações molares. Os pós apresentaram dimensão nanométrica (~ 18 nm) com formato esférico das partículas e contrações molares dos elementos muito próximas das propostas estequiometricamente. As caracterizações ópticas via FTIR e UV-Vis confirmaram a presença da ligação e a substituição do Zn por Co nos sítios tetraédricos da estrutura cristalina do ZnO nas amostras com x diferente 0,00. Pela espectroscopia UV-Vis também foi possível obter os valores de bandgap óptico das amostras e confirmar a propriedade de semicondutividade, bem como, calcular a constante dielétrica destes materiais. Já as caracterizações magnéticas realizadas via medidas de VSM (temperatura ambiente e a altas temperaturas) e Magnetometria à baixas temperaturas indicaram grande variedade de ordenamentos magnéticos em toda a faixa de temperatura estudada sendo ferromagnetismo identificado na faixa de temperatura de 5 < T (K) < 594 para a amostra x = 5. Essa amostra também apresentou valor de 2,66 para o momento de dipolo magnético efetivo e 2,52 para a magnetização de saturação à baixas temperaturas que são resultados expressivos em comparação à diversos trabalhos publicados. O ferromagnetismo à baixas temperaturas foi atribuído, por meio de ajustes com os modelos teóricos, ao modelo de interação magnética BMP, já o ferromagnetismo à temperatura ambiente ao modelo de interação RKKY devido à alta densidade de defeitos e portadores de cargas livres nas amostras.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A DissertaÃÃo deMestrado trata do desenvolvimento de uma caldeira de vapor nÃo-convencional, onde à empregada a âCombustÃo de FiltraÃÃoâ. O objetivo da pesquisa foi estudar a combustÃo do BiogÃs do lÃquido da casca do coco verde, com respeito à eficiÃncia e emissÃes. A combustÃo à analisada com um modelo numÃrico, estruturado em FORTRAN e PREMIX, adaptado para processos de âCombustÃo em Meios Porososâ. Os resultados de simulaÃÃo sÃo confrontados com dados experimentais, que ressaltam vantagens operacionais em relaÃÃo Ãs caldeiras convencionais, destacando-se elevada eficiÃncia de extraÃÃo de energia e baixos nÃveis de emissÃes de CO e NOx. / The current Dissertation treats the theoretical and experimental studies about a non- conventional saturated steam boiler, in which a com bustion technology is employed, the âFiltration Combustionâ, as basis for conception of its burner construction design. This combustion thermal system was studied by means of a prototype, in laboratory scale, specially developed for this research. It was prop erly instrumented in order to make it possible to monitor as well as the combustion proce ss as the energy extraction in the reaction zone. The objective of this investigation is to verify the effects of the Biogas obtained from the anaerobic digestion of the Green Coconut Skin Liquid (GCSL), on the boiler operation, concerning efficiency and polluta nt emissions, as well as the reaction stability. Biogas combustion is analyzed by numeri cal model simulations, which take in account the mass, energy (gas and solid phases) and species conservation equations. The model is structured with a flexible code in languag e FORTRAN, which includes equilibrium calculation performed through premixed combustion simulation software, the PREMIX, adapted to the combustion process and heat transfer in porous medium. The simulation allows the prediction of the temperature distribution profiles along the burner and the combustion products as function of two main operation parameters, the equivalence ratio and the air-fuel mixture flow vel ocity. Simulation results are compared with measurements in this analysis and some design aspects of the "Porous Burner Boilerâ are discussed, which evidences its operational adva ntages in comparison to the conventional boilers, especially the high energy ex traction efficiency and low carbon and nitrogen oxides emission levels

O projeto do coletor de admissão é essencial para alcançar o melhor desempenho de um motor de combustão interna, e, portanto diversos parâmetros devem ser considerados durante o desenvolvimento do mesmo. Por exemplo, uma distribuição de ar não uniforme conduz a uma eficiência volumétrica não uniforme no cilindro, perda de potência e aumento do consumo de combustível. Por outro lado, as variações de pressão no coletor de admissão, devido aos efeitos pulsantes no escoamento do ar podem substancialmente aumentar ou reduzir o desempenho do motor. Atualmente, no Brasil, a maior parte dos coletores de admissão é fabricada a partir do nylon com fibra de vidro, pois proporciona redução de peso, redução de atrito nos dutos e geometrias internas complexas. Porém, novos fatores se tornam importante como redução de integridade estrutural e atender a requisitos de pressão de estouro. Este trabalho apresenta as principais etapas de desenvolvimento de um coletor de admissão plástico soldado por vibração. Primeiramente as principais dimensões do coletor são definidas a partir da simulação unidimensional. A partir disso, o modelo tridimensional é construído levando em consideração o espaço disponível no compartimento do motor e aspectos que permitam a injeção e solda das partes. Em seguida, a geometria interna do coletor é otimizada visando diminuir as perdas de carga aumentando a eficiência volumétrica. A integridade estrutural do coletor e solda deve ser analisada a fim de atender os requisitos do cliente. Ao confirmar o desenho do coletor de admissão através de testes com peças protótipos, se inicia a fabricação dos ferramentais de produção. / Intake manifold project is essential to achieve the best internal combustion engine performance, and, therefore, several parameters should be considered during it development. For instance, an uneven air distribution lead to uneven cylinder volumetric efficiency, power loss and increased fuel consumption. On the other hand, pressures variations within intake manifold due to air flow transient effects could substantially increase or decrease the engine performance. Nowadays, in Brazil, the majority of the intake manifolds are fabricated from nylon with glass fiber which provides weight reduction, wall friction reduction and complex internal geometries. However, new factors become important like structural integrity reduction and withstand to burst pressure. This work presents the mainly development stages of a plastic intake manifold vibration welded. First, the basic intake manifold dimensions are defined through one-dimensional simulation. From this, three-dimensional model is built considering the engine compartment space available and aspects which allows injection and welding process of manifold shells. Then, intake manifold internal geometry is optimized to minimize air flow losses, increasing the volumetric efficiency. Intake manifold structural integrity and welding quality should de evaluated to withstand customer requirements. Confirming the intake manifold drawing through tests with prototype parts, production tooling is started.

A geração de energia em larga escala a partir da combustão de carvões minerais impõe pesados ônus ao meio ambiente devido às emissões de poluentes. O processo de combustão em leito fluidizado destaca-se neste contexto, permitindo reduções de emissões de gases \'SO IND.X\' e \'NO IND.X\' acima de de 90%. O projeto, otimização e escalonamento de reatores de leito fluidizado são realizados de forma quase completamente empírica, através de desenvolvimentos em plantas de demonstração de escalas reduzidas. Os custos e tempos de implementação envolvidos são elevadíssimos, tornando ferramentas teóricas de apoio altamente desejáveis. Neste trabalho, desenvolve-se a modelagem e simulação da combustão em leito fluidizado atmosférico borbulhante de carvão mineral com altos teores de cinzas e enxofre com dessulfuração por calcário, através de uma abordagem fenomenológica. Comparações das predições do modelo são realizadas com dados experimentais gerados na planta piloto do NETeF, e estudos paramétricos são realizados para avaliação das performances do reator. As comparações mostram concordâncias e discrepâncias qualitativas e quantitativas entre perfis simulados e medidos das concentrações de gases e distribuições granulométricas do particulado. Isso indica a necessidade de aperfeiçoamentos na modelagem fenomenológica, notadamente com relação às correlações e dados empíricos utilizados. Apesar das discrepâncias, o modelo apresenta bons resultados quantitativos de eficiência de absorção de enxofre em comparação com os dados experimentais. / Energy generation through coal combustion imposes heavy environmental impacts due to pollutant emissions. The process of fluidized bed combustion distinguishes in this context allowing for emission reductions of \'SO IND.X\' and \'NO IND.X\' above 90%. The design, scaling-up, and optimization of fluidized bed reactors are mostly empirical, through small-scale demonstration plant developments. The costs and times of implementation involved in those developments are huge, making theoretical tools of analysis highly desirable. In this work modeling and simulation are performed for atmospheric bubbling fluidized bed combustion of high ash high sulfur coals, including desulfurization by limestone. A phenomenological approach to modeling is applied. Comparison of predictions are made against empirical measurements performed in the NETF pilot plant, and parametric studies are developed to evaluate reactor performances. The comparisons show both agreements and disagreements, qualitative as well as quantitative, between predictions and measured gas concentrations and particulate size distributions. This points to the necessity for improvements on the phenomenological modeling procedure that was applied, notably regarding the empirical correlations and data that were considered. Despite the discrepancies, the model produces good quantitative results of sulfur absorption efficiency in comparison to the empirical data.

Este trabalho apresenta uma análise comparativa entre diferentes geometrias de câmaras de combustão, no intuito de eleger a que proporcione queima mais adequada de etanol a um motor originalmente projetado para operar no ciclo Diesel que foi transformado para operar no ciclo Otto. O processo de formação de mistura é analisado desde a injeção de combustível no pórtico de admissão até o momento da ignição na câmara de combustão. Esta análise se baseia em simulações 1D e 3D, cujos modelos foram previamente validados em bancada experimental. / This work presents a comparative analysis between different combustion chambers, in order to elect one to provide a more suitable burning ethanol in engine originally designed to operate on diesel cycle which has been converted to operate on Otto cycle. The mixture formation process is analyzed since the port fuel injection until ignition timing in combustion chamber. This analysis is based on 1D and 3D simulations, of which models were previously validated in experimental bench.

O carvão mineral apresenta-se como uma importante alternativa para geração termoelétrica no Brasil. Os carvões brasileiros, porém, são caracterizados por elevados teores de enxofre, e na sua combustão libera-se consideráveis de quantidades dióxido de enxofre. O processo de combustão em leito fluidizado apresenta-se particularmente adequado para a queima destes carvões, notadamente devido à possibilidade da utilização de absorventes calcários para remoção in loco do dióxido de enxofre produzido na combustão. Neste trabalho estudou-se a combustão em leito fluidizado atmosférico borbulhante de um carvão mineral beneficiado para uso termoelétrico denominado CE4500, procedente de Criciúma-SC. Para absorção de enxofre utilizou-se um calcário dolomítico procedente de Ipeúna-SP. Utilizou-se a planta piloto para combustão em leito fluidizado do Laboratório de Engenharia Térmica e Fluidos da EESC-USP, com câmara de combustão de 0,5 x 0,5 m de seção transversal e 3 m de altura. Ensaios foram realizados para diferentes velocidades de fluidização e relações (Ca+Mg)/S de alimentação. Concentrações de gases foram medidas ao longo da altura e da seção transversal do reator, permitindo verificar a homogeneidade do processo, além do efeito dos pontos de alimentação de carvão e calcário sobre esta homogeneidade. Determinou-se conversões e coeficientes globais de taxa de reação para a combustão do carvão e para a sulfatação do calcário. Avalia-se que os resultados obtidos representam uma significativa contribuição para auxílio ao projeto de reatores, e para a validação de modelos matemáticos de simulação. / Mineral coal stands as an important alternative for thermoelectric power generation in Brazil. Brazilian coals, however, are characterized by high sulfur contents, and significant amounts of sulfur dioxide are produced in its combustion. The fluidized bed combustion process is particularly suitable for burning those coals, notably due to the possibility of using limestone absorbents to in loco remove the sulfur dioxide produced in the combustion. In this work the atmospheric bubbling fluidized bed combustion of a mineral coal was studied, which is a benefited coal for thermoelectric use named CE4500, from Criciúma-SC. A dolomitic limestone from Ipeúna-SP was used for sulfur absorption. The pilot scale fludized bed combustion plant of the Laboratory of Thermal and Fluids Engineering of EESC-USP was used, which has a combustion chamber of 0.5 x 0.5 m of cross section and is 3 m high. Tests were performed for different fluidization velocities and (Ca+Mg)/S feed ratios. Gas concentrations were measured along the height and the cross section of the reactor, allowing to verify the process homogeneity, besides the effect of the coal and limestone feeding points over this homogeneity. Conversions and global reaction rates were determined for both coal combustion and absorption by limestone. It is evaluated that the results that were obtained represent a significant contribution regarding reactor design as well as modeling validation.

Este trabalho tem como principal objetivo mostrar os efeitos do uso de gasolina adulterada em motores de pequena cilindrada em seus desempenhos e durabilidades. Para tanto, foram realizados ensaios comparativos em três motores carburados de aplicação em motocicletas, de mesmas séries. Estes motores consumiram gasolina C, padrão brasileiro de combustível para motores de ignição por faísca, e misturas desta gasolina com etanol hidratado carburante e solvente C-9. Os resultados mostram alterações de desempenho, nas concentrações de gases poluentes produzidos e nos níveis de deterioração. / This work has as main aim to show the effects of the use of the out of specification fuels in performance and durability of the low volumetric displacement engines. So, it was carried out comparative tests in three similar engines, equipped with carburetors as fuel metering arrangement, applied in motorcycles. These engines worked with standard gasoline C, Brazilian reference fuel to spark ignition engines and blends containing hydrated ethanol and C-9 solvent. The results show changes in performance, in the pollutant gases concentration productions and deterioration levels.

O carvão mineral nacional representa uma alternativa atraente para a solução do problema energético do Brasil. Os maiores problemas técnicos associados à queima dos carvões minerais brasileiros referem-se à emissões de gases poluentes de enxofre e nitrogênio e a problemas causados por fusão de cinzas. Por outro lado, a queima eficiente e limpa de biomassa e resíduos industriais entre outros materiais combustíveis, pode trazer benefícios ambientais consideráveis. O processo de combustão em leito fluidizado é reconhecidamente flexível quanto ao uso de combustível, trabalha com baixas temperaturas que evitam a fusão de cinzas e diminuem a emissão de NOx e permite a remoção de SOx ainda dentro do leito, por meio da adição de calcário o que dispensa tratamento adicional para este gás. Considerando o exposto acima, uma planta piloto de combustão em leito fluidizado foi projetada e construída no NETeF da EESC/USP e utilizada inicialmente para testes de remoção de SO2 durante a queima de carvão. A concepção e construção do reator e de seus periféricos são discutidas e os resultados são apresentados. Na absorção de SO2 duas variáveis foram consideradas; a relação molar Ca/S e o excesso de ar de combustão. Os resultados mostram eficiência de remoção de SO2 de até 94% para relação Ca/S = 4 e excesso de ar de 21%. Para a relação Ca/S = 1, a mais baixa utilizada neste trabalho e que representa a condição estequiométrica, este valor cai para 55%. O excesso de ar mostrou um papel claro, porém mais modesto. A redução do excesso de ar de 21% para a condição estequiométrica levou a eficiência de 94 para 84%. / The utilization of coal is an attractive way to reduce some of the energy problems in Brazil. Major problems associated with coal combustion are polutant emissions, mainly SOx and NOx and ash fusion. Additionally, the efficient combustion of biomass and industrial hazardous wastes, among other fuels, can bring a significant environmental benefit. Fluidized bed combustion is recognized to be flexible in the use of fuel, produce low temperature that avoid ash fusion and reduce NOx emissions, and allow SOx absorption by limestone inside the bed, what makes unnecessary additional gas treatment for this pollutant. Considering that, a fluidized bed combustion pilot plant was projected and built in NETeF at EESC/USP and initially used for investigations of the SO2 absorption by limestone during coal combustion. The concept and construction of the plant are presented and discussed and the results are shown. Regarding the absorption of SO2, two variables were investigated, namely the molar ratio Ca/S and the excess of combustion air. An absorption efficiency of up to 94% was achieved with Ca/S = 4 and excess air of 21%. When Ca/S = 1 was used - what represents the stoichiometric ratio and was the lowest used in this work, this efficiency dropped to 55%. Excess air showed a clear but more modest role. The decrease of excess air from 21% to the stoichiometric condition decreased the efficiency from 94 to 84%.