Orientadora: Profa. Dra. Maria J.J.S. Ponte / Tese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia - PIPE. Defesa: Curitiba, 07/07/2009 / Bibliografia: fls. 146-150 / Área de concentraçao: Engenharia e ciencia dos materiais / Resumo: Este trabalho trata do estudo de atomizadores mecânicos–centrífugos utilizados em sistemas de injeção eletrônica de combustíveis para motores de combustão interna. Foram estudados injetores para motores do tipo à centelha, que operam segundo o ciclo termodinâmico OTTO. Através de uma abordagem teórico-experimental estudouse o fenômeno da atomização responsável pela geração do spray em njetores. O mecanismo de formação de sprays caracteriza-se pela turbulência, quebra das forças de tensão superficial, formação de filmes instáveis, ligamentos, gotas e finalmente gotículas. À luz da mecânica de fluidos aplicada e da observação dos fenômenos envolvidos em cada fase da atomização, buscaram-se correlações e modelos matemáticos de predição das principais características do spray, especialmente o diâmetro estatístico das gotículas e seu campo de velocidades. A disponibilização dessas ferramentas matemáticas é contribuição efetiva não somente à melhoria desses dispositivos, mas também à simulação da vaporização do líquido e formação da mistura carburada em motores. A literatura afirma a relação entre o desempenho do sistema de injeção com a economia de combustível e a redução de emissões poluentes. A abordagem se prima pela exploração da experimentação científica em que foram utilizadas técnicas qualitativas e quantitativas de medição do tamanho de gotículas e sua velocidade. Além de técnicas otográficas sofisticadas como a de alta velocidade, empregaram-se métodos de medição ópticos avançados a raios Laser como a velocimetria por efeito Doppler (LDV) e medição do diâmetro por diferença de fase (PDPA). O planejamento de experimentos, bem como o tratamento de resultados, valeu-se do uso de métodos estatísticos de planejamento fatorial e regressão nãolinear. Finalmente apresentam-se as orrelações como ferramentas de engenharia para projeto e melhoria de injetores. Observou-se que nas correlações para o campo de velocidades os parâmetros adimensionais mais importantes são espectivamente os números de Euler, de Weber e Reynolds, nesta ordem. Finalmente apresenta-se uma análise da influência de cada parâmetro e a aplicabilidade das correlações propostas. / Abstract: Among all modern human activities with impact on the environment the most important is the fuel based transportation. Regulatory guidelines for greenhouse gases "GHG" emissions and vehicle efficiency have come up in many countries after the Kyoto protocol agreement. Because of fuel availability, price rise and emission control the goal of having a more efficient engine has became a must worldwide over the last ten years. In such a scenario alternative fuels like ethanol have returned on discussion again because of its successful use. In internal combustion engines a better atomized spray is one of the key features to chieve an efficient fuel-and-air mixture in the cylinder inlet. The injection system should keep a good spray pattern and overall performance. In conventional spark engines the spray is commonly generated by injectors with pressure or pressure-swirl atomizers in the fuel outlet. The present work focus on pressure-swirl atomizers used in modern electronic fuel injection systems for spark engines. By means of a heoretical-experimental approach, applied fluid mechanics and a statistically based testing programme the atomization process in injectors is studied. This work seeks a predictive mathematical statement for the relationship between the upstream liquid properties and the operating conditions with the spray main characteristics such as the droplet size and velocity field. Such an experimental approach demands injector’s selection, test rig design and construction, spray sizing methods, research and adjustment. The experimental approach is based upon two spray evaluation techniques: a qualitative evaluation, such as high speed photography and a non-intrusive quantitative method by Laser Doppler Velocimetry (LDV) for the spray velocity field and the Phase Doppler Particle Analyser (PDPA) for droplet sizing. Finally the predicting models are presented as an engineering tool for the design and development of fuel injectors because their importance for fuel consumption and emission control.

Orientador : Prof. Dr. Carlos Henrique Marchi / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. Defesa: Curitiba, 27/09/2016 / Inclui referências : fls. 93-97 / Área de concentração: Fenômenos de transporte e mecânica dos sólidos / Resumo: A determinação precisa do fluxo de calor é uma importante tarefa tanto para o projeto quanto para o cálculo do desempenho de motores-foguete. No presente trabalho, o fluxo de calor na câmara de combustão de motores-foguete com geometria cilíndrica será calculado utilizando-se o método inverso. Nesse tipo de abordagem, o fluxo de calor variando no tempo é determinado a partir de dados experimentais de temperatura tomadas na parede externa do motor-foguete. O fenômeno físico foi modelado pela equação da condução de calor em coordenadas cilíndricas unidimensional em regime transiente. As propriedades físicas do material da câmara são consideradas constantes. O problema inverso é resolvido pelo método dos mínimos quadrados modificado pela adição do termo de regularização de Tikhonov de ordem zero. Os coeficientes de sensitividade foram obtidos pelo teorema de Duhamel, portanto a metodologia se aplica a problemas lineares. Mediante o uso do parâmetro de regularização, foi possível gerar bons resultados mesmo com dados contendo erros experimentais consideráveis. Os resultados obtidos com tal abordagem concordam satisfatoriamente com valores encontrados na literatura. Uma vez conhecidos o fluxo de calor e a temperatura da parede no lado interno, a temperatura de câmara foi calculada através de um processo iterativo. Os fluxos de calor teóricos de convecção e radiação são calculados por métodos disponíveis na literatura. A temperatura da câmara foi ajustada até que a soma dos fluxos de calor teóricos coincidissem com o fluxo obtido pelo método inverso. A temperatura na câmara calculada pelo procedimento iterativo forneceu erros de 4,66 e 13,69%. Pode-se verificar boa concordância entre a temperatura na câmara calculada e a temperatura experimental. Palavras-chave: Câmara de combustão. Regularização de Thikonov. Fluxo de calor. Problema inverso de condução de calor. Temperatura na câmara. / Abstract: Accurate determination of heat flux is an important task not only in designing but also in calculation of the performance of rocket engines. In this work, the heat flux in combustion chamber is calculated using inverse method. In this approach, the heat flux varying in time is determined from experimental data measured at the outer side wall of the rocket engine. The physical phenomenon was modeled by the transient one dimensional heat equation in cylindrical coordinates. The properties of the material of the chamber were considered constant. The inverse problem is solved by least squares modified by the addition of Tikhonov regularization term of zero order. The sensitivity coefficients were obtained by Duhamel's theorem, so the methodology is applicable to linear problems. By using the regularization parameter, it was possible to generate good results even using data with considerable experimental errors. The results obtained with this approach agree well with literature data. Once known the heat flux and the inside wall temperature, the chamber temperature was calculated using an iterative process. The theoretical radiation and convection heat flux are calculated by methods available in the literature. The temperature chamber was adjusted until the sum of the theoretical heat fluxes coincide with the heat flux obtained by the inverse method. The temperature calculated in the chamber presented errors of 4,66 and 13,69%. It can be verified good agreement between the calculated chamber temperature and experimental temperature. Keywords: Combustion chamber. Thikonov regularization. Heat flux. Inverse Heat Conduction Problem. Chamber temperature.

Made available in DSpace on 2015-01-26T13:21:17Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-04-28Bitstream added on 2015-01-26T13:30:46Z : No. of bitstreams: 1 000802119.pdf: 3622671 bytes, checksum: 12ae065b252cd019f0fc65a9a993087d (MD5) / O emprego de óleos vegetais como combustível é conhecido desde os primórdios do motor de combustão interna de ignição por compressão. Atualmente, por conta dos elevados custos do petróleo e seus derivados, os combustíveis alternativos passam a ser competitivos sob o ponto de vista econômico para uso em motores. Diante desse contexto, foi proposta a construção de uma bancada dinamométrica, envolvendo o desenvolvimento e a concepção dos componentes necessários, e, depois, a realização de testes preliminares do desempenho de um motor reformado, operando com diesel comum comercial (B5), biodiesel de óleo de soja (B100) e nas seguintes proporções de mistura: B20, B50 e B80. Por meio dos ensaios preliminares, foi possível validar os resultados obtidos comparando-os com os valores de torque e potência definidos pelo fabricante do motor. Analisando as curvas obtidas em função da rotação e do combustível utilizado nos ensaios, foi verificado um melhor desempenho do motor com a utilização do B20, especialmente na faixa de rotação ao redor de 1.800 rpm, para a qual o mesmo foi projetado. Por outro lado, nesta mesma faixa de rotação, foi verificado o pior desempenho para a operação com B100, confirmando o que havia sido encontrado na literatura / The use of vegetable oils as fuel is known since the dawn of the internal combustion engine of compression ignition. Currently, due to the high cost of oil and its derivatives, alternative fuels become competitive under the economic point of view for use in engines. In this context, it was proposed the construction of a dynamometer bench involving the development and design of the components required, and, after, performing preliminary testing of the performance of a refurbished engine, operating with common commercial diesel (B5), soybean oil biodiesel (B100) and in the following mixing ratios: B20, B50 and B80. Through the preliminary tests, it was possible validate the results obtained comparing them to the values of torque and power defined by the engine manufacturer. Analyzing the curves obtained in function of rotation and the fuel used in the tests, was found better engine performance using the B20, particularly in the speed range around 1,800 rpm, for which it was designed. On the other hand, in this same speed range, the worst performance was verified for operating with B100, confirming what had been found in the literature

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2013. / Submitted by Fernanda Percia França (fernandafranca@bce.unb.br) on 2016-01-05T16:10:41Z No. of bitstreams: 1 2013_FábioRezendePradodosSantos.pdf: 3468992 bytes, checksum: efa8ff1fd5a9ca676baf6a3fa031dc9c (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2016-01-07T15:44:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_FábioRezendePradodosSantos.pdf: 3468992 bytes, checksum: efa8ff1fd5a9ca676baf6a3fa031dc9c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-01-07T15:44:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_FábioRezendePradodosSantos.pdf: 3468992 bytes, checksum: efa8ff1fd5a9ca676baf6a3fa031dc9c (MD5) / Os motores-foguetes líquidos modernos trabalham com diferentes tipos de combustíveis líquidos que fornecem simultaneamente energia e trabalho. Neste ultimo caso, o fluido de trabalho passa através de um bocal com o objetivo de gerar empuxo. A maioria dos motores modernos utilizam como combustível dois propelentes para criar o empuxo. Porem, um único par propelente não satisfaz todas as missões oferecidas por um foguete: algumas missões necessitam da possibilidade de mais carga útil ou um alcance maior. Assim, o melhor combustível e escolhido para cada situação, com base nas exigências especificas do foguete. Quando ha exigências diferentes e contraditórias, que não podem ser tratadas ao mesmo tempo, a escolha do par propelente e conduzida com base em decisões de conciliem as missões primordiais do foguete. Os dois índices básicos que determinam a qualidade do combustível são: a densidade especifica e o impulso especifico. Esses parâmetros influenciam na geração de energia e na massa do conjunto em todo o foguete. Hoje em dia, e necessário considerar também o aspecto ambiental e, por isso, entra como requisito o quanto o combustível pode causar danos não só ao meio ambiente como também aos seres humanos durante o manuseio. Nesse estudo, diferentes pares propelentes são testados para um mesmo modelo de motor, ou seja, com configuração predefinida, de modo que possam ser comparados. Os propelentes mais comuns foram examinados: oxidantes - tetróxido dinitrogênio, oxigênio liquido e AK27 (mistura que contem acido nítrico) e combustíveis - dimetil-hidrazina assimétrica (UDMH) e querosene. Cinco pares propulsores foram formados pela combinação dos componentes citados. Cálculos termogas-dinâmicos e perfis de câmara de combustão e do bocal expansor foram realizados para cada par propulsor. Com base na comparação das características de massa-energia dos pares propelentes formados, e possível avaliar qual e o combustível mais adequado de acordo com a missão. ______________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / Modem liquid rocket engines operating with different kinds of fuel, which constitutes simultaneously an energy source and source of work. In this last case, the fluid working passes through the cut of a nozzle, producing thrust. Most modem engines use a twocomponent fuel. A single propellant pair does not satisfy all possible missions offered by a rocket. Thus, the best fuel for each situation is chosen based on its specific demands. When there are different and contradictory demands that cannot be addressed simultaneously, the choice of the fuel is conducted on the basis of compromise decisions.The two basic indexes which determine the quality of fuel are: the specific density and the specific impulse. These parameters largely influence the power and the mass descriptions of engine, as well as the whole rocket. Nowadays, environmental concerts are also so important aspects to be considered when it comes to the choice of the best fuel. In this study, different propellant pairs are applied to the same preset engine configuration, so that they can be compared. The most common propellants were examined: oxidants - nitrogen tetroxide, liquid oxygen and AK-27. The fuels analyzed were: the asymmetric dimethyl hydrazine and kerosene. Five propellants pairs were formed by combining the cited components. Thermogasdynamic calculations and combustion chamber’s profiles were made for each propellant pair. Based on the comparison of mass-energy characteristics of the propellant pairs formed, it is possible to evaluate which is the most appropriate fuel according to the mission.

Resumo: Esta Tese apresenta um modelo computacional genérico para motores de ignição por compressão (ICO) que usam como combustível diesel, biodiesel e/ou gás natural (biogás) produzidos de microalgas. Um modelo matemático simplificado para operação do motor em regime transiente e em regime permanente, o qual combina princípios da termodinâmica clássica e transferência de calor, foi desenvolvido para o espaço de trabalho do motor (cilindro do motor) com objetivo de fornecer respostas rápidas durante o projeto de sistemas. O modelo é baseado em parâmetros geométricos e de operação do motor (rpm, diâmetros do pistão e do cilindro, curso do pistão, temperatura de operação do motor, relação de compressão do motor, relação ar/combustível) e é capaz de calcular a pressão, a temperatura e a composição da mistura gasosa dento do cilindro como função do tempo (ou do ângulo de giro do virabrequim), tornando possível avaliar, na operação do motor, a pressão média indicada, a potência e o torque indicados em função da velocidade angular. As perdas por atrito são quantificadas com base em correlações empíricas para motores ICO de injeção direta de combustível, de forma que a potência e o torque efetivos podem ser obtidos. O ajuste e validação experimental do modelo proposto foram realizados por comparação direta de resultados obtidos com dados experimentais previamente publicados e catálogos com curvas características de motores. O modelo foi então utilizado para conduzir uma análise paramétrica de forma que os parâmetros que mais afetassem a performance do motor fossem identificados, objetivando melhorar o projeto de motores e futuros estudos de otimização. Os resultados numéricos obtidos demonstram que se pode esperar que o modelo seja uma ferramenta simples, mas importante para o projeto, controle e otimização de motores ICO alimentados por misturas combustíveis de diesel, biodiesel, e gás natural combinando precisão com baixo tempo computacional. O modelo prova ainda que há possibilidade de usar biogás em misturas com diesel e biodiesel com consumo médio, até 13,6% menor em relação ao uso de diesel, quando é usado somente biogás e que na mesma situação o consumo médio de biodiesel é até 12,4% maior. Nessas situações, a perda de potência resultou em 2,3% em média usando somente biogás e 1,1% em média usando somente biodiesel.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2014. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2014-12-17T16:28:57Z No. of bitstreams: 1 2014_AnaBarbaraFernandesNeves.pdf: 4615403 bytes, checksum: c8dfc5b91994cce5db9ccd138c7cceb4 (MD5) / Approved for entry into archive by Raquel Viana(raquelviana@bce.unb.br) on 2014-12-30T15:41:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_AnaBarbaraFernandesNeves.pdf: 4615403 bytes, checksum: c8dfc5b91994cce5db9ccd138c7cceb4 (MD5) / Made available in DSpace on 2014-12-30T15:41:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_AnaBarbaraFernandesNeves.pdf: 4615403 bytes, checksum: c8dfc5b91994cce5db9ccd138c7cceb4 (MD5) / Os Motores de Indução Trifásicos (MIT) são largamente utilizados, sobretudo nas indústrias. Um dos fatores que corrobora para a redução do seu rendimento é a presença de distúrbios de qualidade da energia elétrica (QEE) na sua tensão de alimentação, como o desequilíbrio e a distorção harmônica de tensão. Existem diversos estudos que avaliam os efeitos desses fenômenos aplicados individualmente no MIT. Porém, medições reais comprovam que no sistema elétrico é comum a presença concomitante de distúrbios. Diante deste cenário, surgiu a ideia de desenvolvimento desta dissertação que visa investigar os efeitos no rendimento e no conjugado do MIT, quando este é alimentado por tensões com desequilíbrio e harmônicas simultaneamente. Identifica-se, nesse estudo, por meio de ensaios laboratoriais, a contribuição do desequilíbrio e da distorção harmônica na alteração do conjugado e do rendimento, quando estes distúrbios estão presentes individualmente e concomitantemente na alimentação no motor. Para isso, o trabalho baseia-se na comparação entre as medições obtidas experimentalmente com a aplicação individual e conjunta dos mencionados distúrbios. Este tipo de análise é útil na avaliação da adequação dos limites individuais hoje estabelecidos pelas normas que versam sobre desequilíbrio de tensão e harmônicas, para condições em que estes fenômenos se manifestam simultaneamente na rede elétrica. __________________________________________________________________________________ ABSTRACT / The Three-Phase Induction Motors (TIM) are widely used and one of the factors which confirms the reduction of its performance is the presence of disturbances of power quality (PQ) in its voltage supply, such as unbalance and voltage harmonic distortion . There are several studies evaluating the effects of these phenomena individually applied at the TIM. However, actual measurements show that, currently, the presence of disorders at the same time is usual in the electrical system. In this scenario, the idea of developing this study emerged, aimed to investigate the effect on TIM's performance and torque, when it is supplied by voltages with unbalance and harmonics simultaneously. Is identified, in this study, through laboratory tests, the contribution of unbalance and harmonic distortion in changing the torque and performance, when these disorders are individually or concomitant present in the motor supply. For this, the work is based on the comparison between measurements obtained experimentally with the application of individual or joint disorders. This type of analysis is useful in evaluating the adequacy of the individual limits stated today by the rules that deal with voltage unbalance and harmonics, for conditions in which these phenomena manifest themselves simultaneously in the grid.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2013. / Submitted by Ana Cristina Barbosa da Silva (annabds@hotmail.com) on 2015-01-26T14:50:56Z No. of bitstreams: 1 2013_SumayaCarolineSantosGonçalves_Parcial.pdf: 200954 bytes, checksum: 9a46aff4f035d07551868a45190c7f7f (MD5) / Approved for entry into archive by Patrícia Nunes da Silva(patricia@bce.unb.br) on 2015-01-30T15:14:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2013_SumayaCarolineSantosGonçalves_Parcial.pdf: 200954 bytes, checksum: 9a46aff4f035d07551868a45190c7f7f (MD5) / Made available in DSpace on 2015-01-30T15:14:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013_SumayaCarolineSantosGonçalves_Parcial.pdf: 200954 bytes, checksum: 9a46aff4f035d07551868a45190c7f7f (MD5) / O trabalho desenvolvido nesta dissertação diz respeito a um estudo experimental com a finalidade de desenvolver e aprimorar grãos de combustíveis sólidos para foguetes híbridos. A matriz combustível confeccionada neste trabalho é à base de parafina alternativa, derivada de uma cera natural que pode ser encontrada em abundância na região Nordeste do Brasil. Os objetivos principais foram: identificar, caracterizar e avaliar química e fisicamente a parafina alternativa e desenvolver métodos de confecção e ajuste no grão, não tóxico ou explosivo. Os resultados da adição desta cera à matriz sólida de parafina fóssil foram considerados satisfatórios do ponto estrutural e de desempenho, em regime de queima. Desta forma, pode se concluir que ocorreram importantes melhorias nas características gerais do combustível sólido, se comparado com aquele empregado anteriormente a esta pesquisa. ______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The work in this thesis is an experimental study in order to develop and improve grains of solid fuels to be used in hybrid rockets.. The matrix fuel confectioned in this work is from alternative paraffin, derived from a natural wax it can be found in abundance in northeastern Brazil. The main objectives were to identify, to characterize and to evaluate chemically and physically the alternative paraffin and to develop methods of preparation and adjustment in the grain, not toxic or explosive. The results of this addition to the solid wax matrix fossil paraffin were considered satisfactory and the structural point of performance, under burning. Thus, it can be concluded that there were significant improvements in the general characteristics of the solid fuel as compared with that previously used for this study.

Orientador: Carlos Rodrigues de Souza / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-22T20:48:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Creppe_RenatoCrivellari_D.pdf: 7872549 bytes, checksum: 334e125266ab8c2f76030fdf60770749 (MD5) Previous issue date: 1997 / Resumo: A proposta desta tese é estudar o funcionamento dos Motores de Indução Lineares, através de um modelo matemático que considere os efeitos de extremidades presentes neste tipo de máquina. O modelo matemático que representa o motor em estudo tem seus parâmetros determinados a partir de dados de projeto, inicialmente sem considerar os efeitos de extremidades. o Efeito Transversal de Borda é introduzido no modelo através de fator existente na literatura específica. O Efeito Longitudinal de Extremidade é introduzido através de um novo fator, proposto neste trabalho e calculado a partir da Teoria Unidimensional. Este novo fator apresenta diversas vantagens de utilização em relação aos existentes. As equações matemáticas do modelo, considerando os efeitos de extremidades, são solucionadas numericamente em computador digital, sem a utilização de transformações matemáticas usualmente empregadas nas máquinas rotativas, simplificando a modelagem da máquina linear. São apresentados diversos resultados de simulações e são feitas comparações com valores levantados experimentalmente em motores de laboratório / Abstract: The application of an specific mathematical model to assess the behavior of Linear Induction Motors is the main purpose of this work. End effects, always present in this kind of machine, are considered in the modeling. ln order to emphasize the similarity with conventional rotating machine, the linear induction motor parameters are first determined from the machine design data which do not take end effects into account. Next, the transversal edge effect is considered as usually shown in pertinent references. As for the consideration of longitudinal end effect, a novel factor, that is calculated with base on the One-Dimensional Theory, is introduced in his work. The advantages in relation to other similar existing factors are discussed. The mathematical model equation are numerically integrated using digital computer but the mathematical dq transformations, ftequently applied to conventional rotary machine dynamic equations, are not used, so the machine modeling is simplified. Simulation results corresponding measurements carried out in linear machine laboratory prototypes are presented for comparison / Doutorado / Automação / Doutor em Engenharia Elétrica

Orientadores: Luiz Fernando Milanez, Jose A. Velasquez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-03T22:10:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Bueno_AndreValente_M.pdf: 5968748 bytes, checksum: adfb4f52041a0911cfb697b6385a96e7 (MD5) Previous issue date: 2004 / Resumo: Os desafios técnicos impostos pelo crescente controle no nível de emissão de poluentes, demanda por redução de consumo e substituição dos combustíveis fósseis empregados nos motores de ciclo diesel concentram uma parcela apreciável dos estudos realizados na área de combustão. Nestes estudos, a identificação de padrões de liberação de energia durante a queima possui elevado grau de importância. A taxa aparente de liberação de energia pode ser obtida a partir de diagramas experimentais de pressão no cilindro, usualmente adotando-se um modelo de uma zona de combustão. Neste modelo costuma-se assumir que a pressão e temperatura da câmara de combustão são uniformes e, ainda, que o combustível injetado é queimado instantaneamente. Desta maneira, o período de ignição do combustível injetado e a presença de combustível não queimado no fluido de trabalho são negligenciados. Propõe-se, no presente estudo, uma abordagem alternativa para o levantamento da taxa aparente de liberação de energia. Esta abordagem promove a separação entre a injeção e a queima do combustível, considerando-se a presença de combustível no fluido de trabalho. Os resultados obtidos para a massa total de combustível queimada, sob tal abordagem, mostram-se consideravelmente realistas. Exemplos da aplicação desta abordagem durante o estudo da combustão de misturas entre óleo diesel e biodiesel em motores de ignição por compressão também serão reportados e discutidos no presente trabalho / Abstract: The combustion process in Diesel cyc1e engine has been highly studied since it remains an excellent alternative for future personal transportation power-trains, due to its high thermal efficiency, future orientation, low fuel consumption and the perspective of minor emissions. Technical challenges of exhaust emission control, energy conservation as well as substitution of fossil fuel are the main efforts in the diesel combustion area. In these studies it is especially important to identify the temporal rate of energy release occurring during the combustion process. The apparent combustion heat release rate is calculated from experimental cylinder pressure data and, usually, adopting the single zone combustion mode!. According to this model, it is admitted that pressure and temperature are uniform thorough the entire cylinder volume and that injected fuel instantaneously vaporizes, mixes with in-cylinder gases and bums out. Thus, the ignition delay and the presence of unburned fuel in the combustion chamber are not taken into account. It is proposed an alternative approach for calculating the apparent heat release rate during combustion. The proposed approach permits to distinguish between the rate of fuel injection and the apparent rate of fuel burning. By this way, it is possible to take into consideration the existence of unburned fuel in the engine cylinder and the obtained results become more realistic. Examples of the application of this approach to the study of combustion of blends of biodiesel and diesel fuel are reported and discussed in this work / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica

El objetivo principal de esta tesis ha sido el estudio del modelado Euleriano-Lagrangiano (E-L) 3D-CFD como herramienta para el análisis de la dinámica y estructura del chorro Diesel en condiciones de inyección y ambientales similares a las que existen en un motor. Como hipótesis simplificativas se ha considerado el chorro libre (sin interacción con la pared de la cámara de combustión) e inerte. La investigación ha partido de una revisión de los procesos físicos que tienen lugar en el chorro desde la perspectiva del modelado E-L 3D-CFD. Esta revisión ha permitido en primera instancia identi¿car las características y limitaciones del planteamiento. Seguidamente, se ha desarrollado una metodología de análisis de la estructura del chorro simulado basándose en indicadores con contrastación experimental, fundamentalmente la penetración del chorro, así como de otros que han permitido describir de manera detallada la dinámica del flujo en el chorro. Empleando estos indicadores se han llevado a cabo estudios de sensibilidad del modelo a diferentes parámetros numéricos y de sub-modelos de turbulencia y de chorro. En base a ellos se ha definido una con¿guración numérica de referencia para las simulaciones posteriormente realizadas. Por otra parte, la inconsistencia del modelo E-L estándar en la zona cercana a la tobera, debido a la alta densidad de gotas que invalida diferentes hipótesis de partida, ha dado pie al desarrollo de un planteamiento que combina un modelo Euleriano-1D basado en la teoría del chorro gaseoso turbulento con el E-L 3D-CFD. De esta manera se ha podido mejorar los resultados de las simulaciones de chorro en dicha zona. Finalmente, la comparación con resultados experimentales de las simulaciones en diferentes condiciones con los modelos estándar 3D y 1D3D ha permitido evaluar el planteamiento propuesto en esta tesis y completar una descripción y análisis de la evolución del chorro Diese / Chávez Cobo, MDJ. (2013). Modelado CFD Euleriano-Lagrangiano del chorro diesel y evaluación de su combinación con modelos fenomenológicos y unidimensionales [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/32954 / TESIS