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Orientador: José Antonio Perrella Balestieri / Banca: Mauricio Araújo Zanardi / Banca: Mateus Ricardo Nogueira Vilanova / Banca: Rogério José da Silva / Banca: José Rui Camargo / Resumo: Atualmente, a grande preocupação relacionada ao meio ambiente e redução do uso de combustíveis fósseis levou a comunidade acadêmica/científica a se concentrar em novas tecnologias de conversão de energia que possam garantir sua produção nos níveis necessários ao atendimento das necessidades humanas, mas considerando também os meios para minimizar os impactos ambientais. Propõe-se estabelecer o estado da arte da estrutura de geração termelétrica, conceituando a estrutura tecnológica de ciclos térmicos no mundo, caracterizada em centrais termelétricas distribuída e centralizada. São precedidos estudos termodinâmicos em centrais termelétricas de diferentes configurações, nas escalas industrial, municipal e nacional. Para fins de avaliação do desempenho de uma central térmica, é apresentado o desenvolvimento de uma modelagem térmica, utilizando ciclos combinados com gaseificação integrada (IGCC) e suas variações, usando balanço de massa, balanço de energia e balanço de exergia. Na geração distribuída em nível industrial, foi realizada uma análise no setor de papel e celulose, mostra-se que seu subproduto, o licor negro, um passivo ambiental, será mais bem aproveitado se passar por um processo de gaseificação e antes da queima em ciclo combinado em um sistema de cogeração. Na geração distribuída em escala municipal, o estudo de uma configuração de planta piloto foi elaborado para operar em empreendimento vinculado a alguma forma às cidades. Para o projeto de uma instalação piloto... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Currently, the major concern related to the environment and reduction of fossil fuels has led the academic/scientific community to focus on new energy conversion technologies that can guarantee production levels necessary to meet human needs, but also that consider the means to minimize environmental impacts. In this work, it is proposed to establish the state of the art of thermoelectric generation structure, conceptualizing the technological structure of thermal cycles in the world, in the context of distributed and centralized thermal power plants, as well as their technological characteristics. Thermodynamic studies are performed in thermal power plants of different configurations, considering scales in industrial, municipal and national levels. For the purpose of evaluating the performance of a thermal power plant, it is presented the development of a thermal modeling for combined cycles with an integrated gasification (IGCC) and their variations, using mass, energy and exergy system balances. In distributed generation at the industrial level, an analysis in the paper and pulp sector was held. It is shown that its by-product, the black liquor, an environmental liability, would be better used if sent through a process of gasification before being burned in a combined cycle cogeneration system. In distributed generation at the municipal level, the study of a pilot plant configuration is designed to operate in an enterprise linked to some form to the cities. For the design ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Este trabalho apresenta o estudo da dinâmica de uma instalação propulsora a vapor através da técnica da modelagem e simulação. O modelo matemático é obtido das Leis da Termodinâmica e dos conceitos básicos da mecânica dos fluídos e transferência de calor, e a simulação é efetuada em um computador digital. Inicialmente cada componente do ciclo é modelado individualmente, determinando-se as suas variáveis de estado, de entrada e de saída. A seguir o modelo é simulado para analisar a influência dos diversos parâmetros nas respostas do elemento. O modelo matemático da instalação propulsora a vapor é obtido agrupando-se convenientemente os modelos dos vários componentes do ciclo. Com isso obtêm-se um sistema de 47ª ordem que pode simular diversos casos de interesse real. Neste trabalho são analisadas as respostas do ciclo para dois casos. A primeira corresponde ao fechamento parcial da válvula de controle da turbina e a segunda ao corte na vazão de óleo combustível. / This paper presents a study of the dynamics of a steam power plant using techniques of modelling and simulation. The mathematical model derives form the laws of Thermodynamics and basic concepts of fluid mechanics and heat transfer; the simulation is carried out in a digital computer. Each component is first modelled individually, and its state, input and output variables are determined. The model is then simulated for the analysis of the influence of the various parameters in the responses of the component. The mathematical model of the complete power plant is constructed by the convenient grouping of the various component models of the cycle. Thereby a 47th order system is obtained, which can simulate various cases of interest. The cycle\'s response for two cases are analysed. The first case correspond to the partial closing of the turbine control valve and the second to the fuel flow interruption .

Orientador: Celso Eduardo Tuna / Coorientador: José Luz Silveira / Banca: José Alexandre Matelli / Banca: Silvio Silvério da Silva / Resumo: A geração de energia elétrica em usinas termoelétricas de ciclo combinado tem se mostrado muito importante para o Brasil apesar de operar com custo maior do que a geração através de hidroelétricas. Neste trabalho, foram realizadas análises termoeconomica e ecológica, baseadas nos princípios da Termodinâmica (energia e exergia), aplicados em usina termoelétrica de ciclo combinado de 500 MW. Para este trabalho foram consideradas duas configurações para a planta: a primeira configuração é a padrão (sem considerar equipamento de redução de emissão de CO2), e a segunda que considera a implementação do processo de captura, armazenamento e compressão de CO2 (CAC). O principal objetivo do trabalho é estudar e comparara as diferenças nas eficiências termodinâmicas e ecológicas da planta (operando nas duas condições) e as alterações nos custos de produção de energia elétrica gerada, em vista da instalação do processo de CAC / Abstract: The Electric Power Generation in combined cycle power plants has been very important for Brazil despite having a higher cost than the generation through hydropower plants. In this work, there were performed thermeconomical and ecological analyzes, based on thermodynamic principles (energy and exergy) in a 500 MW combined cycle power plant. For this work there were considered two settings for this plant: first a standard configuration (without to consider equipments for CO2 emission reduction), and the second considering the implementation of a process of capture, storage and compression of carbon dioxide (CSC). The main objective of this analysis is to study and compare the differences in thermodynamic and ecological efficiencies (operating in both conditions) and the alterations in the electrical energy cost, in view of the installation of the CSC process / Mestre

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Thesis(M.S.)--Auburn University, 2006. / Abstract. Vita. Includes bibliographic references.

abstract: This study is a cultural history of danger, disaster, and steam-powered transportation in nineteenth-century America. The application of steam power to transportation, a globally transformative innovation, had particular influence in the early United States. A vast American continent with difficult terrain and poor infrastructure posed significant challenges, both to individual mobility and to a nation eager to build an integrated economy, a unified culture, and a functional republican government. Steamboats and locomotives offered an apparent solution, their speed and power seemingly shrinking distances between places and expanding mobility and access across space, a process contemporaries and scholars have described as a sort of space-time compression. However, these machines that overcame space also blew up, caught fire, wrecked, collided, derailed, and broke down, killing tens, and often hundreds, of Americans at a time. This dissertation analyzes the ways Americans encountered, interpreted, and adapted to these new dangers, all the while making the technology that created them an ever more essential aspect of their lives. I argue that Americans’ responses to disasters, filtered through the transportation and communication networks created by steam power, constituted a deep, shared reflection about the nature of expanded mobility in a fast-evolving modern America. Though few suffered disaster directly, Americans collectively framed the danger of steam as both a profound national problem and an evocative symbol of modernity. Through public conversations mediated by print, Americans identified susceptibility to danger as inherent to high-speed travel, and, alongside practical safety measures, developed distinctly modern cultural adaptations to understand and manage that danger. By century's end, Americans had cultivated a modern mentality on mobility, technology, and danger: though most Americans never experienced disaster they were intimately aware of it, and though familiar with catastrophe they understood it as unlikely and accepted it as a feature of their modern technological lives. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation History 2016

Este trabalho apresenta o estudo da dinâmica de uma instalação propulsora a vapor através da técnica da modelagem e simulação. O modelo matemático é obtido das Leis da Termodinâmica e dos conceitos básicos da mecânica dos fluídos e transferência de calor, e a simulação é efetuada em um computador digital. Inicialmente cada componente do ciclo é modelado individualmente, determinando-se as suas variáveis de estado, de entrada e de saída. A seguir o modelo é simulado para analisar a influência dos diversos parâmetros nas respostas do elemento. O modelo matemático da instalação propulsora a vapor é obtido agrupando-se convenientemente os modelos dos vários componentes do ciclo. Com isso obtêm-se um sistema de 47ª ordem que pode simular diversos casos de interesse real. Neste trabalho são analisadas as respostas do ciclo para dois casos. A primeira corresponde ao fechamento parcial da válvula de controle da turbina e a segunda ao corte na vazão de óleo combustível. / This paper presents a study of the dynamics of a steam power plant using techniques of modelling and simulation. The mathematical model derives form the laws of Thermodynamics and basic concepts of fluid mechanics and heat transfer; the simulation is carried out in a digital computer. Each component is first modelled individually, and its state, input and output variables are determined. The model is then simulated for the analysis of the influence of the various parameters in the responses of the component. The mathematical model of the complete power plant is constructed by the convenient grouping of the various component models of the cycle. Thereby a 47th order system is obtained, which can simulate various cases of interest. The cycle\'s response for two cases are analysed. The first case correspond to the partial closing of the turbine control valve and the second to the fuel flow interruption .

M.Phil. / The aim of this study is to achieve a greater output by scrutinizing the present way of coordinating the efforts Qf Steam Industries in South Africa to achieve a sustainable industrial development by using energy source efficiently and effectively. Furthermore into the study we look at obstacles that prevents and those that leads to maximum utilization of energy management measures, and also highlights the effects of implementing cheap available energy source in South Africa...

M.S.