Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Os efeitos da adiÃÃo do biodiesel proveniente do Ãleo de mamona ao Ãleo diesel convencional foram estudados empregando-se ensaios dinamomÃtricos e simulaÃÃes multidimensionais. Avaliou-se o impacto desta adiÃÃo na dinÃmica do jato de combustÃvel e na formaÃÃo de Ãxidos de nitrogÃnio. Empregou-se o cÃdigo multidimensional KIVA 3 VR2 para a realizaÃÃo das simulaÃÃes computacionais e curvas experimentais de pressÃo no cilindro de um motor diesel rÃpido turboalimentado na validaÃÃo destas simulaÃÃes. Os combustÃveis analisados foram o Ãleo diesel mineral e a mistura B20, composta por 80% de Ãleo diesel e 20% de Ãster metÃlico do Ãleo de mamona, em volume. Os resultados obtidos indicam que a adiÃÃo de biodiesel provoca um acrÃscimo na penetraÃÃo do jato combustÃvel devido as suas caracterÃsticas inferiores de atomizaÃÃo com relaÃÃo ao diesel. As emissÃes de Ãxidos de nitrogÃnio foram consideravelmente superiores com o emprego da mistura B20, por conta de um aumento na parcela do jato combustÃvel exposta a altas temperaturas e condiÃÃes de queima pobre comparadas a estequiomÃtrica. / The effects of the addition of biodiesel to mineral diesel oil were studied employing dynamometer tests and multidimensional simulations. The impact of this addition upon the dynamics of the fuel jet and upon the formation of nitrogen oxides was accessed employing the multidimensional code KIVA 3 VR2 to carry out the computational simulations, which were validated against experimental curves of in cylinder pressure. The utilized fuels were diesel oil and B20 blend, comprising of 80% diesel oil and 20% methyl ester of castor oil, by volume. The results indicate that the addition of biodiesel causes an increase in the penetration of the fuel jet due to its lower atomization characteristics compared to diesel oil. Emissions of nitrogen oxides were higher with the use of B20 blends, due to an increase in the share of fuel jet exposed to high temperatures and lean burning conditions compared to stoichiometric.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O estudo de superfÃcies seletivas para coletores solares tÃrmicos, hà alguns anos, enfoca o uso de pastas e tintas para recobrir chapas de cobre ou alumÃnio, formando a placa absorvedora do coletor. Essas tintas ou pastas sÃo eletrodepositadas em placas metÃlicas, sendo este processo muitas vezes responsÃvel pelo levado custo de superfÃcies seletivas. O uso de compÃsitos obtidos a partir do Ãxido de cromo, Ãxido de ferro e Ãxido de titÃnio em um processo cerÃmico, utilizando a tÃcnica de deposiÃÃo por screen-printing pode ser uma alternativa para a obtenÃÃo de novas superfÃcies seletivas que tenham eficiÃncia prÃxima Ãs tintas e pastas jà comercializadas e com baixo custo de fabricaÃÃo. O objetivo deste trabalho à obter e caracterizar superfÃcies seletivas à base de cromo, ferro e titÃnio e comparÃ-las com outras superfÃcies jà comercializadas (Ãxidos metÃlicos), encontrar os valores da absortividade e caracterizar as mesmas por espectroscopÃa raman e infavermelho. / The study of selective coating for thermal solar collectors has been carried out with focus on the use of selective paints and coatings for copper and aluminum plates, which are used to manufacture the absorber plate. The processes, such as electrodeposition, used in these paints and coatings are expensive and they increasing the price of the final product. The use of composite obtained from chromium oxide, iron oxide, and titanium oxide in a ceramic process using the screen-printing deposition technique is an alternative to develop new selective coating with approximately the same thermal efficiency, but at a lower cost than the commercial ones. The results show that the absorptivity values measured with the new coatings are close to those presented by the manufacturers in the commercial sufaces. The objective is to obtain and characterize selective surfaces based on chromium, iron and titanium and compares them to other areas already marketed (metal oxides), find the values of absorptivity and characterize them by raman and infrared spectroscopy.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A âCombustÃo de FiltraÃÃoâ à uma tecnologia que tem sido empregada no desenvolvimento de aquecedores e caldeiras de alta eficiÃncia e baixa emissÃo de poluentes. No entanto, o processo de igniÃÃo da combustÃo nesses equipamentos, constituÃdos de queimadores porosos volumÃtricos, tem sido ainda uma questÃo nÃo resolvida. Os sistemas convencionais desenvolvidos para esses queimadores apresentam algum inconveniente operacional que prejudica a eficiÃncia de combustÃo. EntÃo, este trabalho tem como objetivo principal apresentar um projeto robusto e econÃmico de sistema de igniÃÃo por lanÃa-chamas destinado a queimadores porosos volumÃtricos, em que a CombustÃo de FiltraÃÃo està sendo aplicada como tecnologia de base para desenvolvimento de um novo modelo de aquecedor de Ãgua. Um protÃtipo do aquecedor equipado com o sistema de igniÃÃo foi desenvolvido, em escala de laboratÃrio, realizando-se estudos experimental e teÃrico quanto à queima com gÃs natural e com biogÃs. A anÃlise teÃrica envolve a caracterizaÃÃo do escoamento dos gases ao longo do corpo do sistema de igniÃÃo atravÃs da simulaÃÃo com o software âANSYS-CFXâ, como tambÃm, dos fenÃmenos relacionados à onda de combustÃo propagando-se no queimador do aquecedor, para o qual foi utilizado um modelo numÃrico de simulaÃÃo em FORTRAN. Neste contexto, à utilizado o software PREMIX no cÃlculo de equilÃbrio quÃmico, aplicÃvel à combustÃo prÃ-misturada em um meio poroso, tomando como referÃncia os dois parÃmetros principais de operaÃÃo: a razÃo de equivalÃncia e a velocidade do escoamento da mistura ar-combustÃvel. Como resultado: o sistema de igniÃÃo proposto mostrou-se adequado aos queimadores porosos, provendo estabilidade e facilidade de operaÃÃo, e reduzindo significativamente o tempo necessÃrio ao prÃ-aquecimento do meio poroso. O modelamento do escoamento e da combustÃo serviu de suporte para interpretaÃÃo adequada dos fenÃmenos presentes nos processos. A CombustÃo de FiltraÃÃo possibilitou a operaÃÃo estÃvel do aquecedor em ampla faixa de razÃo de equivalÃncia (de 0.30 a 1). / "Filtration Combustion" is a technology that has been used in the development of heaters and boilers with high efficiency and low pollutant emissions. However, the ignition process of combustion in such equipments, constituted of volumetric porous burners, have been an issue still unresolved. Conventional systems developed for these burners present some operational drawback that affects the combustion efficiency. So, this work aims mainly to present a robust and economical design of flame-thrower ignition system aimed at volumetric porous burners, in which Filtration Combustion is being applied as a basis technology for the developing a new model of water heater. A prototype of the heater equipped with the ignition system has been developed in laboratory scale, carrying out experimental and theoretical studies on the burning natural gas and biogas. The theoretical analysis involves the characterization of gas flow along the body of the ignition system through simulation with the software "ANSYS-CFX," as well as of the phenomena related to the combustion wave propagating itself through the heaterâs burner, for which a numerical simulation in FORTRAN has been used. In this context, a software âPREMIXâ was used in the chemical equilibrium calculation, applicable to premixed combustion in a porous medium, taking as reference the two main parameters of operation: the equivalence ratio and flow velocity of the air-fuel mixture. As a result, the ignition system proposed has been adequate to the porous burner, providing stability and ease of operation, and significantly reducing the time required for preheating the porous medium. The modeling of flow and combustion has served as a support for proper interpretation of the phenomena present in the processes. Filtration Combustion has allowed stable operation of the heater in a wide range of equivalence ratio (from 0.30 to 1).