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Estudio de los efectos del índice de oxígeno sobre las propiedades de una llama de difusión laminar inversaEscudero Barros, Felipe Andrés January 2014 (has links)
Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento hasta el 01/12/2019. / Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Mecánica / Ingeniero Civil Mecánico / El objetivo principal del presente estudio es analizar de manera cuantitativa los efectos del índice de oxígeno (OI) en una llama de difusión laminar inversa de etileno, en términos de la producción de hollín, su temperatura, la radiación emitida por la llama y su altura. El OI se define como la fracción molar de oxígeno en el flujo de oxidante y fue variado desde 17% hasta 37%. Para el estudio se escogió un flujo de combustible constante de 2.7 slpm y de aire de 2.2 slpm donde los cambios en el OI se consiguieron dopando aire del laboratorio con oxígeno para OI>21% y con nitrógeno para OI<21%. La altura de la llama se midió mediante la emisión espontánea de radicales CH* y se encontró que la altura de la zona de reacción disminuye a medida que el OI aumenta, a diferencia de la altura de la zona luminosa que aumenta debido a que el hollín continúa formándose más allá de la zona de reacción. Los perfiles radiales de fracción en volumen y temperatura de hollín fueron calculados en base a la metodología de Absorción y Emisión Modulada (MAE) a través de un posterior proceso de deconvolución y regularización. A medida que el OI se incrementa, la fracción en volumen de hollín aumenta debido a que los procesos de formación del hollín se ven favorecidos y continúan por sobre la altura de la zona de reacción de la llama, dadas las condiciones de temperatura. Sin embargo los procesos de oxidación no parecen verse afectados de manera apreciable para las condiciones estudiadas. Por lo anterior se producen mayores cantidades locales de hollín, alcanzando 3.5 ppm para OI de 37%, y también globales, cuantificadas a través de la fracción en volumen integrada con valores máximos de 3 (x 10^{-10} m^2). Por lo mismo, debido a que la cantidad de hollín y la transferencia de calor por radiación están relacionadas, la potencia radiativa de la llama se ve aumentada a medida que crece el OI.
Comparando llamas normales e inversas de geometría y energía emitida similar, se puede observar que la cantidad total de hollín generada en una llama inversa es menor que en llamas normales, acentuándose la diferencia en condiciones cercanas a las ambientales. Además, el calor liberado por radiación es menor en llamas inversas para condiciones de OI bajo. Por último, la influencia del OI sobre la altura de la zona de reacción de la llama es mucho mayor en llamas normales, donde la disminución fue de un 50% comparado con un 10% en llamas inversas.
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Desarrollo y propuesta de implementación práctica de un sistema de control avanzado de un motor de combustión interna Nissan GA-15Mas Bautista, Ronald Eduardo 29 November 2017 (has links)
Los motores de combustión interna (MCI) se caracterizan por ser agentes emisores de
gases de efecto invernadero, los cuales tienen un impacto negativo sobre el medio
ambiente, por lo que en la actualidad resulta necesario lograr mejorar la eficiencia
mediante la reducción del consumo de combustible en este tipo de equipos.
En tal sentido, el presente trabajo tiene como propósito desarrollar investigaciones que
posibiliten mejorar la eficiencia y reducir la contaminación ambiental de los motores de
combustión interna mediante el desarrollo de estrategias efectivas de control
automático.
Es por ello que en el presente trabajo se desarrolla el diseño de un controlador basado
en un predictor de Smith discreto para el control efectivo de la velocidad de un motor
de combustión interna (MCI), marca Nissan, modelo GA-15.
En el trabajo se realiza un estudio sobre el estado del arte de los sistemas de control
de los motores de combustión interna. Mediante la aplicación de las herramientas de
identificación de sistemas se obtiene un modelo matemático discreto de este tipo de
plantas. Se realiza el diseño de un sistema de control de la velocidad de giro del
cigüeñal de un MCI marca Nissan modelo GA-15 instalado en la sala de máquinas
térmicas del Laboratorio de Energía – Sección de Ingeniería Mecánica – Departamento
de Ingeniería de la Pontificia Universidad Católica del Perú. Finalmente, se desarrolla
un análisis de robustez del sistema de control diseñado y se realiza una propuesta de
implementación de dicho sistema. / Tesis
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Evaluación de los datos del consumo de combustible calculado por módulos de control electrónico en motores de combustión internaGómez Ormeño, Mauricio Andrés 28 January 2016 (has links)
Uno de los retos más críticos que enfrenta la industria del motor Diésel es cómo
mejorar la economía del combustible respetando los límites establecidos en las
emisiones. En estas tecnologías, son esenciales las mediciones precisas de consumo
de combustible para el propósito de control y por lo tanto juegan un papel importante
en el desarrollo de técnicas para la reducción de emisiones y mejora del consumo de
combustible. Sin embargo, no todos los métodos ni técnicas de medición del
combustible ofrecen una adecuada precisión o utilidad de empleo.
El presente trabajo de tesis realizó un estudio experimental sobre cuatro técnicas
distintas de medición de combustible a fin de determinar las desviaciones entre cada
uno de ellas y su complejidad de implementación. Estas maneras de medición constan
de un método gravimétrico, un balance de carbono considerando la composición del
combustible y el resultado de las emisiones, un método de flujo másico medido con un
coriolis y el valor calculado por el lazo de control del ECM del motor.
Se realizaron ensayos en dos motores, Caterpillar y Cummins, acumulando 183 puntos
de prueba “par-velocidad”, los cuales brindaron amplia información que permitió un
trabajo estadístico y manejo de las incertidumbres muy preciso. Se registraron datos
de manera simultánea de la balanza, cronómetro, coriolis y analizador de gases
empleados en la experimentación. También se contó con los ECM de los motores, los
cuales brindaron información sobre el consumo de combustible con un muestreo de un
segundo.
Después de evaluar los diversos resultados obtenidos se determinó que el método
gravimétrico tiene una incertidumbre ajustable por el usuario a partir de los tiempos de
espera entre toma de datos; los ECM de los motores del laboratorio de energía de la
PUCP no arrojan información confiable respecto al consumo de combustible; la
principal debilidad del método de balance de carbono es la cantidad y complejidad de
los cálculos necesarios involucrados en la determinación del consumo de combustible
y que el método másico empleando un medidor de coriolis fue para nuestro caso el
que arrojó los resultados más confiables. / Tesis
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Propuesta de metodología para el análisis exergético de un motor de encendido por chispaMontesinos Cahuana, Alan Gabriel 03 August 2017 (has links)
La presente tesis tiene como objetivo plantear una metodología de análisis exergético
que permita identificar los principales factores que producen las mayores pérdidas de
energía en el proceso de combustión interna en motores de encendido por chispa. Una
vez identificadas las principales pérdidas se sugieren estrategias específicas para
mitigarlas en cierto grado, incentivando así a difundir las ventajas y aplicaciones que
tiene el análisis Exergético para equipos térmicos.
La estructura de la metodología propuesta está basada en metodologías
internacionales de evaluación de motores tales como la norma SAE J1349 MAR2008 y
SAE J1995, cuya aplicación permite realizar el análisis exergético de modo
cuantitativo y con mayor simplicidad de cálculo en comparación con el análisis
energético. Por lo tanto se presenta como una herramienta de cálculo más accesible
hacia las personas, que con tan solo tener una base teórica general serán capaces de
aplicarlo identificando los tipos, magnitudes y localizaciones de las irreversibilidades
que se presentan durante el proceso de combustión cualitativamente.
Para lograr el objetivo de esta tesis se inicia con la descripción de las características
termodinámicas y mecánicas de los motores de combustión interna de encendido por
chispa, luego se continuará con los conceptos teóricos necesarios para desarrollar el
análisis energético y exergético. Además se propone la metodología de análisis según
los ensayos realizados a un motor Nissan GA15DS de combustión interna encendido
por chispa. Por último se valida dicha metodología mediante la comparación del
análisis de los resultados obtenidos de los ensayos con trabajos similares anteriores a
la presente tesis.
También se presentan diagramas de Grassmann y Sankey que permiten observar el
comportamiento de los flujos de exergía y energía identificando lugar y magnitud de
las pérdidas. Adicionalmente se realiza la comparación de los resultados obtenidos del
análisis energético con el exergético con fines didácticos para que el interesado
pueda observar la ventaja y desventaja que posee cada tipo de análisis
termodinámico.
Finalmente, de los resultados obtenidos en los ensayos realizados, se llega a concluir
que las principales irreversibilidades donde se disipa el mayor porcentaje de la exergía
se dan en los gases de combustión, la transferencia de calor por radiación y por el
sistema de refrigeración con un porcentaje de 10.3%,15% y 37.9% respectivamente. / Tesis
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Estudio CFD de la resonancia en la cámara de combustión de Motores Diesel HDIDonayre Ramírez, José Christian 07 January 2013 (has links)
El proceso de combustión es una de las fuentes principales de ruido de los motores Diesel, debido al incremento brusco de la presión que provoca el autoencendido en la cámara de combustión. Este rápido incremento origina un proceso de oscilación de los gases quemados en la cámara de combustión, conocido como fenómeno de resonancia, que se transmite a través del bloque, empeorando la calidad acústica del motor.
Existen numerosos procedimientos experimentales, orientados al estudio del ruido provocado por el proceso de combustión de motores Diesel. Sin embargo, su aplicación en el diseño de cámaras de combustión no es idónea, por el coste que supone realizar los prototipos, el montaje y las medidas.
Frente a los métodos experimentales, los métodos teóricos son más rápidos y tienen la capacidad de obtener gran cantidad de información espacial y temporal del fenómeno de resonancia. Se emplean principalmente el método de la teoría modal y el método CFD (Computational Fluid Dynamics). El primero permite estimar el comportamiento de los modos de oscilación, pero su uso se limita a cámaras de combustión de geometría cilíndrica. En cuanto al método CFD, puede utilizarse en cámaras de cualquier geometría, sin embargo la predicción de los efectos locales de presión, estimados por los modelos de combustión, no es coherentes con los niveles de oscilación del autoencendido.
La presente tesis contribuye al desarrollo de una metodología que mejore los métodos teórico-numéricos, superando sus limitaciones geométricas y predictivas. Esta metodología consiste en simular las condiciones termodinámicas del autoencendido, a partir de focos de presión y temperatura en instante temporal, sin considerar el proceso reactivo de la mezcla aire-combustible.
En la primera parte de esta tesis, con la finalidad de simplificar las simulaciones se asume que el proceso de combustión se produce en el punto muerto superior, sin considerar el movimiento del pistón. En base a esta suposición, se estu / Donayre Ramírez, JC. (2012). Estudio CFD de la resonancia en la cámara de combustión de Motores Diesel HDI [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/18292
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Combustión y pirólisis de residuos orgánicos: análisis de contaminantesEsperanza Quintana, María del Mar 28 July 2000 (has links)
No description available.
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Estudio de las interacciones CaO-SO2 (SO2-O2) y CaO/Carbón-SO2Muñoz Guillena, María José 07 October 1993 (has links)
No description available.
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Formación de contaminantes y estudio cinético en la pirólisis y combustión de plásticos (PE, PVC y PCP)Aracil, Ignacio 04 July 2008 (has links)
No description available.
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Evaluación experimental del consumo de combustible y las emisiones gaseosas de un motor diesel utilizando 3 mezclas de diesel y biodiesel: DB5, DB7, 5 y DB10Santivañez Arenas, Luis Mauricio 27 June 2016 (has links)
En la actualidad, el biodiesel constituye una alternativa y un complemento al
diesel para reducir la contaminación ambiental y la escasez de combustibles
fósiles, siendo un medio de energía renovable menos contaminante que el
diesel convencional. Las características de este combustible lo hacen
apropiado para funcionar en motores de encendido por compresión, sin tener
que realizar cambios importantes al diseño del motor.
En el presente trabajo se realizó una evaluación experimental del efecto de la
utilización de 3 mezclas de diesel y biodiesel en porcentajes volumétricos de
5%, 7,5% y 10% (DB5, DB7,5 y DB10) sobre los parámetros relacionados al
consumo de combustible y las emisiones contaminantes. Las pruebas
experimentales se realizaron en un motor Cummins de encendido por
compresión, 6 cilindros, 6.7 litros, turbo cargado; instalado en un banco de
pruebas dinamométrico en el Laboratorio de Energía de la Pontificia
Universidad Católica del Perú.
Las pruebas experimentales consideraron 4 regímenes de giro (1000, 1300,
1600 y 2000 rpm) y 4 niveles de carga: 9.4, 18.8, 28.2 y 37.5 kPa, en términos
de presión media efectiva. Ambas variables fueron establecidas como datos de
entrada para cada ensayo y a partir de estas se midieron y calcularon los
parámetros requeridos.
En términos de desempeño del motor, se calculó la potencia efectiva, el
consumo específico de combustible y el rendimiento efectivo para las 3
mezclas de diesel y biodiesel utilizadas. Los resultados indicaron que la
potencia efectiva aumentó conforme se incrementó la velocidad de giro y carga
del motor, pero se mantuvo constante para las tres mezclas. El consumo
específico de combustible aumentó conforme se incrementó el porcentaje de
biodiesel en la mezcla. El rendimiento efectivo presentó un aumento conforme
se incrementó la carga en los ensayos, pero disminuyó al utilizarse más
biodiesel en la mezcla.
Respecto a los contaminantes gaseosos, se midieron el monóxido de carbono
(CO), dióxido de carbono (CO2) y óxidos de nitrógeno (NOx). A partir de los
valores registrados, se obtuvieron las variaciones porcentuales más
significativas entre las emisiones encontradas para las 3 mezclas empleadas.
Las emisiones de CO y CO2 disminuyeron a medida que se aumentó el
contenido de biodiesel en las mezclas, presentando el CO las variaciones más
significativas. Por otro lado, las emisiones de NOx aumentaron conforme se
incrementó el porcentaje de biodiesel en la mezcla. Los aumentos porcentuales
más altos se encontraron a mayores cargas y velocidades más altas. / Tesis
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Estudio teórico del efecto de la altitud y la utilización de mezclas BX sobre el funcionamiento de motores encendidos por compresiónBardález Bardález, Alvaro Juan 19 September 2012 (has links)
Este trabajo tiene como objetivo calcular la variación porcentual de las pérdidas de
potencia, eficiencia y aumento de consumo de combustible de un motor de encendido por
compresión de aspiración natural, que funciona a diferentes altitudes sobre el nivel del
mar utilizando distintas mezclas BX.
La metodología consistió en calcular por separado las variaciones en las características
del motor debido a la altitud y mezclas BX, luego se sumaron para encontrar la merma
total en el desempeño, esto fue posible utilizando métodos de cálculo empíricos para cada
caso y supuestos que no consideran las características del combustible para cuantificar el
efecto de la altitud en el motor, a su vez, las propiedades del aire no intervienen en el
cálculo del efecto de las distintas mezclas BX en el motor.
El trabajo contiene tres partes: en la primera se analiza el efecto que tiene la altitud en el
desarrollo de la potencia, eficiencia y consumo de combustible en el motor, el estudio
demuestra que a medida que se incrementa la altura disminuye la densidad y presión
atmosférica, limitando la potencia que puede desarrollar el motor.
En la segunda parte se analiza el efecto que tiene el biodiesel de palma aceitera, si bien
este combustible tiene características muy parecidas con el diesel 2, algunas propiedades
cambian afectando el funcionamiento de un motor de encendido por compresión. El
menor poder calorífico del biodiesel limita el desarrollo de la potencia del motor, pero la
eficiencia térmica aumenta porque la lubricidad y viscosidad del biodiesel son mayores, lo
que disminuye las pérdidas por rozamiento en el sistema de inyección.
Para finalizar se presentan cuatro tablas porcentuales, las cuales permiten determinar la
variación de la potencia y eficiencia que un motor de encendido por compresión de
aspiración natural puede desarrollar y el consumo específico y volumétrico de
combustible para distintas mezclas diesel-biodiesel a diferentes altitudes sobre el nivel del
mar. De esta manera, si un usuario peruano quiere ir en este momento a una ciudad
como Huaraz que queda a 3000 metros de altura con combustible B5 puede saber que su
motor estará limitado a desarrollar una potencia 35% menor que la nominal, con 20%
menos de eficiencia, 45% más de consumo de combustible en masa y 44% de consumo
de combustible en volumen. / Tesis
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