Made available in DSpace on 2014-12-02T11:16:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-01-28Bitstream added on 2014-12-02T11:21:16Z : No. of bitstreams: 1 000791903.pdf: 1909409 bytes, checksum: 39cb97f6d997a73972b821b36faecd72 (MD5) / Diversos poluentes são liberados para a atmosfera mediante a queima de biomassa florestal. Identificar e quantificar as emissões destes compostos é de fundamental importância para a compreensão dos seus efeitos. Assim, este trabalho visa quantificar os principais poluentes emitidos durante a queima das biomassas florestais da Amazônia e de Araucária. Foram determinadas as concentrações gasosas (CO2, CO, NOx) e de material particulado menor que 2,5 μm (PM2,5). Avaliaram-se também o comportamento da temperatura, taxa de queima, eficiência de combustão modificada (ECM) e fator de emissão (FE) ao longo da queima das biomassas. Valores de concentração e diâmetro de material particulado foram discutidos quanto às fases de combustão (chama e incandescência). As biomassas foram caracterizadas quimicamente, com intuito de avaliar possíveis relações entre sua composição e a emissão de poluentes. Foram queimados aproximadamente 2 kg de cada biomassa, cujo teor de umidade estava em torno de 12%. A amostragem de PM2,5 foi feita utilizando dois equipamentos (DataRam4 e Impactador de Cascata), já na amostragem gasosa utilizou-se um analisador contínuo específico (Rosemount Analytical). A biomassa de Araucária apresentou maior teor de lignina (35 %) e fator de emissão de CO2 mais elevado (1.708,30±127,91 g/kg), quando comparado à biomassa da Amazônia, cujo FE de CO2 foi de 1.581±28,88 g/kg. Maior FE de CO foi obtido na queima da biomassa da Amazônia (48,61±6,74 g/kg). O fator de emissão de CO2 e CO pareceram ser influenciados pelo teor de lignina da biomassa. A biomassa de Araucária emitiu partículas maiores e em maior concentração quando comparado à biomassa da Amazônia. Observaram-se correlações positivas entre os FE de CO2 e PM2,5 com a ECM / Various pollutants are released into the atmosphere through the burning of forest biomass. Identify and quantify emissions of these compounds is of fundamental importance to the understanding of its effects. Thus, this work aims to quantify the main pollutants emitted during the burning of the forest biomass of the Amazon and Araucaria. Gas concentrations (CO2, CO, NOx) and particulate matter smaller than 2.5 μm (PM2.5) were quantified. The behavior of temperature, burning rate, modified combustion efficiency (MCE) and emission factor (EF) along the burning of biomass also were evaluated. Concentration and diameter values of particulate matter were discussed regarding the stages of combustion (flame and smoldering). The biomasses were characterized chemically, in order to evaluate possible relationships between their composition and the emission of pollutants. Approximately 2 kg each biomass was burned, whose moisture content was around 12 %. PM2.5 sampling was made using two equipment (DataRam4 and Cascade Impactor), already in gaseous sampling was used a continuous analyzer specific (Rosemount Analytical). The biomass of Araucaria showed the higher lignin content (35%) and higher CO2 emission factor (1,708.30 ± 127.91 g/kg), when compared to the biomass of the Amazon, whose CO2 EF was 1,581 ± 28.88 g/kg. Higher EF CO was obtained on burning in the Amazon biomass (48.61 ± 6.74 g/kg). The CO2 emission factor and CO appeared to be influenced by the lignin content of biomass. The biomass of Araucaria issued higher particles and in higher concentrations when compared to the biomass of the Amazon. Positive correlations were observed between the EF PM2.5 and CO2 with the ECM

Orientador: João Andrade de Carvalho Junior / Coorientadora: Eliana Vieira Canettieri / Banca: Maurício Araújo Zanardi / Banca: Christian Jeremi Coronado Rodriguez / Resumo: Os limites superior e inferior de inflamabilidade são as concentrações máximas e mínimas de um combustível no ar, respectivamente, na qual uma chama pode se propagar, eles são considerados ferramentas chaves na predição do fogo, avaliando a possibilidade de explosão e projeto de sistemas de proteção. Existe interesse em encontrar os limites de inflamabilidade do etanol misturado com um diluente para pressões reduzidas para o futuro uso desse biocombustível em aplicações aeronáuticas tendo em conta a altitude típica de um avião comercial (<40 000 ft.). Neste trabalho foi desenvolvido experimentalmente a inflamabilidade do combustível líquido: Etanol hidratado e utilizou-se como gás diluente o nitrogênio. A bancada experimental usada, consiste de um recipiente esférico de 20 litros como câmara de aquecimento, uma fonte de ignição por faísca localizada na parte central da câmara. O líquido foi injetado com uma seringa de precisão de 1ml de volume para logo se evaporar no interior da câmara, o nitrogênio e ar foram injetados usando pressões parciais. O método para medir a inflamabilidade foi baseado na ignição elétrica e observação visual da propagação da chama conforme norma ASTM E-681. Primeiro os limites superior e inferior de inflamabilidade foram determinados para elevada temperatura (60℃) e pressão ambiente (101,325 kPa) para comparar os resultados com os dados publicados na literatura científica. Depois procedeu-se trabalhar com pressões reduzidas (80, 60, 40 e 20 kPa) par... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The upper and lower limits of flammability are the maximum and minimum concentrations of a fuel in the air, respectively, in which the flame can spread; they are considered key tools for predicting fire, evaluating the possibility of explosion and protection system design. There is interest in finding the flammability limits of ethanol mixed with a diluent to reduced pressure for future use this biofuel in aeronautical applications having regard the typical height of a commercial aircraft (<40, 000 ft.). In this experimental work was carried flammability of the liquid fuel: Ethanol hydrate and used as a diluent gas nitrogen. The experimental apparatus consists of a 20 liters spherical vessel as heating chamber, a spark ignition source located in the central part of the chamber. The liquid was injected with a 1 ml syringe precision volume immediately evaporates in the chamber; nitrogen and air were injected using partial pressures. The method for flammability measuring was based in both visual observation electric ignition and flame propagation as defined by ASTM E-681. First, the upper and lower flammability limits were determined to a high temperature (60 ℃) and ambient pressure (101.325 kPa) to compare the results with data published in the scientific literature. After, we proceeded to work at reduced pressures (80, 60, 40 and 20 kPa) to same temperature. Finally, tests were carried out for a higher temperature (110 ℃) to evaluate the influence of temperature on the flammab... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Orientador: João Andrade de Carvalho Junior / Coorientador: Maria Angélica Martins Costa / Banca: Luiz Roberto Carrocci / Banca: Turibio Gomes Soares Neto / Resumo : Diversos poluentes são liberados para a atmosfera mediante a queima de biomassa florestal. Identificar e quantificar as emissões destes compostos é de fundamental importância para a compreensão dos seus efeitos. Assim, este trabalho visa quantificar os principais poluentes emitidos durante a queima das biomassas florestais da Amazônia e de Araucária. Foram determinadas as concentrações gasosas (CO2, CO, NOx) e de material particulado menor que 2,5 μm (PM2,5). Avaliaram-se também o comportamento da temperatura, taxa de queima, eficiência de combustão modificada (ECM) e fator de emissão (FE) ao longo da queima das biomassas. Valores de concentração e diâmetro de material particulado foram discutidos quanto às fases de combustão (chama e incandescência). As biomassas foram caracterizadas quimicamente, com intuito de avaliar possíveis relações entre sua composição e a emissão de poluentes. Foram queimados aproximadamente 2 kg de cada biomassa, cujo teor de umidade estava em torno de 12%. A amostragem de PM2,5 foi feita utilizando dois equipamentos (DataRam4 e Impactador de Cascata), já na amostragem gasosa utilizou-se um analisador contínuo específico (Rosemount Analytical). A biomassa de Araucária apresentou maior teor de lignina (35 %) e fator de emissão de CO2 mais elevado (1.708,30±127,91 g/kg), quando comparado à biomassa da Amazônia, cujo FE de CO2 foi de 1.581±28,88 g/kg. Maior FE de CO foi obtido na queima da biomassa da Amazônia (48,61±6,74 g/kg). O fator de emissão de CO2 e CO pareceram ser influenciados pelo teor de lignina da biomassa. A biomassa de Araucária emitiu partículas maiores e em maior concentração quando comparado à biomassa da Amazônia. Observaram-se correlações positivas entre os FE de CO2 e PM2,5 com a ECM / Abstract: Various pollutants are released into the atmosphere through the burning of forest biomass. Identify and quantify emissions of these compounds is of fundamental importance to the understanding of its effects. Thus, this work aims to quantify the main pollutants emitted during the burning of the forest biomass of the Amazon and Araucaria. Gas concentrations (CO2, CO, NOx) and particulate matter smaller than 2.5 μm (PM2.5) were quantified. The behavior of temperature, burning rate, modified combustion efficiency (MCE) and emission factor (EF) along the burning of biomass also were evaluated. Concentration and diameter values of particulate matter were discussed regarding the stages of combustion (flame and smoldering). The biomasses were characterized chemically, in order to evaluate possible relationships between their composition and the emission of pollutants. Approximately 2 kg each biomass was burned, whose moisture content was around 12 %. PM2.5 sampling was made using two equipment (DataRam4 and Cascade Impactor), already in gaseous sampling was used a continuous analyzer specific (Rosemount Analytical). The biomass of Araucaria showed the higher lignin content (35%) and higher CO2 emission factor (1,708.30 ± 127.91 g/kg), when compared to the biomass of the Amazon, whose CO2 EF was 1,581 ± 28.88 g/kg. Higher EF CO was obtained on burning in the Amazon biomass (48.61 ± 6.74 g/kg). The CO2 emission factor and CO appeared to be influenced by the lignin content of biomass. The biomass of Araucaria issued higher particles and in higher concentrations when compared to the biomass of the Amazon. Positive correlations were observed between the EF PM2.5 and CO2 with the ECM / Mestre

Orientador: Celso Eduardo Tuna / Resumo: Com a criação de combustíveis alternativos para a redução de emissões de CO2 no setor aeronáutico, torna-se necessária a determinação de suas propriedades de segurança e, entre elas destacam-se os limites de inflamabilidade. O combustível alternativo aeronáutico, que é utilizado neste trabalho, é o farnesano, fabricado a partir da cana de açúcar, por um processo que transforma açúcar em hidrocarboneto, pela empresa Amyris, localizada em São Paulo, Brasil. O objetivo dessa dissertação é determinar experimentalmente os limites de inflamabilidade, inferior (LII) e superior (LSI) do farnesano, QAV e misturas de 10% (F10) e 50 % (F50) em massa de farnesano com o QAV a pressões reduzidas em ar. Utiliza-se uma bancada experimental, que segue a norma americana ASTM E681, para a determinação dos limites de inflamabilidade, em que se utiliza o critério visual de propagação de chama e um recipiente de vidro borosilicatado de 20,716 L. Primeiramente são determinados os limites de inflamabilidade dos combustíveis para a pressão de 101,3 kPa em temperaturas entre 140 e 220°C, comparando-se os resultados com os valores teóricos disponíveis na literatura para a validação do procedimento experimental. Em segundo lugar, são determinados os limites de inflamabilidade das amostras a pressões reduzidas como 80, 60, 40 e 20 kPa em temperaturas entre 140 e 200°C. Foram realizados, no total 636 testes para determinação dos limites de inflamabilidade, sendo a duração média, para cada teste de 20 minu... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The creation of alternative fuels to reduce CO2 emissions from the aeronautical sector needs determination of their safety properties, among which are flammability limits. farnesane is the alternative aviation fuel used in here, which has been produced from sugar cane through a conversion process known as direct sugar to hydrocarbon (DSHC) created by a company called Amyris, which is located in São Paulo, Brazil. Thereby, it is aimed to experimentally determine the flammability limits, lower (LFL) and upper (UFL) of farnesane, Jet fuel and mixtures of 10% (F10) and 50% (F50) in mass of farnesane at reduced pressures with air. For such a purpose, an experimental bench was built in accordance with American standard ASTM E681 to determine the lower flammability limits, in which flame propagation was analyzed visually through a 20.716 L borosilicate glass flask. The Flammability Limits of the fuels were initially determined at a pressure of 101.3 kPa and temperatures ranging between 140 and 220 ° C, whose results were compared with theoretical values found in literature in order to validate the experimental procedure. Afterwards, the Flammability Limits of samples were determined at reduced pressures, i.e. 80, 60, 40 and 20 kPa, and temperatures ranging between 140 and 200 ° C. 636 tests were performed altogether, the average time of each test was 20 minutes. Finally, prediction equations of flammability limits, were presented as a function of temperature / Mestre

Orientador: Caio Glauco Sanchez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-08-07T22:05:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_NerivaldoRodriguesda_M.pdf: 4894128 bytes, checksum: 69ef45ea8aa8986f3f2bb33a0866b270 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Neste trabalho buscou-se desenvolver um método para a determinação da potência indicada em motores de combustão interna e medição da pressão de combustão com um osciloscópio. Para isto é necessário conhecer a curva de pressão de combustão do cilindro em função d posição angular do virabrequim e os dados da geometria do mecanismo biela-manivela. Utilizou-se a pressão de combustão do cilindro para calcular o trabalho transferido pelo gás ao pistão do motor. A pressão de combustão foi medida com um transdutor de pressão piezoelétrico. O efeito piezoelétrico é devido ao fenômeno que ocorre com o cristal de quartzo que quando submetido a uma pressão gera uma carga elétrica. Essa carga é convertida em um sinal de tensão linear e proporcional. Este sinal pode ser analisado por um osciloscópio ou ser condicionado por um sistema de aquisição de dados. Obtidos os dados, estes foram analisados através dos diagramas Log P-Log v, para verificar sua qualidade e se representavam o fenômeno físico medido. A curva da pressão do cilindro versus volume calculado foram plotadas, gerando os diagramas P-v. A área do diagrama P-v durante o tempo de compressão e expansão, que corresponde ao trabalho indicado liquido, foi determinada por integração numérica. A pressão média indicada calculada foi comparada com o valor obtido com o indicador de pressão Indiset 620 da AVL e apresentou resultado satisfatório. Os demais resultados obtidos foram analisados e comparados com os dados da revisão da literatura e apresentaram uma boa concordância. As tecnologias disponíveis para medição da pressão de combustão e os métodos para avaliação da performance são de maior importância para o estudo do processo da combustão, visando o desenvolvimento de motores com alta potência, baixo consumo de combustíveis e baixas emissões tóxicas dos gases de escapamento / Abstract: In this thesis, we were looking for a method to determinate the indicated power in a combustion engine and measurement of combustion pressure using an oscilloscope. To achieve that, it was necessary to know the curve of combustion pressure for each cylinder according to the crankshaft 's angular position and geometric data of connecting rod and crank shaft¿s mechanism. We used the cylinder¿s combustion pressure to calculate the work transferred by the gas to the engine¿s piston. The combustion pressure was measured by a piezoelectric pressure transducer. The piezoelectric effect occurs when a crystal of quartz, that under a certain pressure, generates an electrical signal. This signal is converted to a proportional and linear signal that can be analyzed by an oscilloscope or a data acquisition system. Once we obtained the data, we analyzed it thru a Log P-Log v diagram, verifying its quality and if it represents the measured physical effect. The curve of cylinder¿s pressure versus calculated area was plotted, generating the P-v diagrams. The diagram P-v area, during a certain time of compression and expansion, which correspond to the work indicated, was originated of a numerical integration. The indicated and calculated average pressure was compared to the value obtained from an AVL¿s Indiset 620 pressure indicator, showing satisfactory results. All the other results obtained were analyzed and compared to literature¿s revision data showing a good concordance. The available technologies to measure the combustion pressure and the methods to check performance, are very important to study the combustion process, aiming the development of higher power engines, lower consumption of fuel and lower toxic gas emission / Mestrado / Termica e Fluidos / Mestre em Engenharia Mecânica