Made available in DSpace on 2014-06-11T19:27:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-11-18Bitstream added on 2014-06-13T20:35:16Z : No. of bitstreams: 1 coisse_rc_me_guara.pdf: 5830471 bytes, checksum: a07fa34adb5acedcd8b5e9d8c65ea13a (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / A crescente demanda pela redução na emissão de gases provenientes da combustão em motores automotivos e pela diminuição no consumo de combustíveis torna necessária a redução de massa dos componentes além da redução das perdas mecânicas e térmicas nestes motores. Tais requisitos fazem com que os componentes sejam cada vez menores, suportem maiores tensões e que possuam o menor coeficiente de atrito e a maior resistência ao desgaste possível. Por isso, faz-se necessária a combinação de materiais e recobrimentos. Este trabalho tem por objetivo o estudo do comportamento à fadiga de dois aços inoxidáveis, o X45CRSi9 3 e o X55CrMnNiN20 8, utilizados na fabricação de válvulas de admissão e escape, combinados com dois dos mais utilizados tratamentos superficiais, a nitrocarbonetação e a eletrodeposição de cromo duro, comparados com somente retificados. Os materiais combinados com os tratamentos superficiais acima foram testados à fadiga unidirecional e foram realizadas análises em microscópios eletrônicos de varredura e óticos, análises de microdureza e de resistência à tração. As análises micrográficas, tanto da fratura quanto da microestrutura e os comportamentos à fadiga mostraram uma significativa sensibilidade destes materiais a variações microestruturais relativas tanto aos tratamentos térmicos quanto aos superficiais. As resistências à fadiga dos aços na condição cromada foram semelhantes e menores que as demais combinações. Sendo que o material martensítico demonstrou a maior sensibilidade a este recobrimento. As peças nitretadas apresentaram melhores comportamentos à fadiga que as cromadas, mas ainda menores que as peças sem tratamentos superficiais. A causa deste fato pode ser atribuída, no material martensítico, à existência de descarbonetações e, no material austenítico, à presença de fases frágeis subsuperficiais / The increasing demand for reduction in greenhouse gases emission from the combustion in automobile engines and for the decreasing in fuel consumption makes it necessary to reduce weight of components the mechanical and thermal losses in these engines. Such requirements mean that the components are getting smaller, support higher stresses and need to provide the lowest coefficient of friction and the great wear resistance as possible. Therefore, it is necessary the combination of materials and coatings. This dissertation aims to study the fatigue behavior of two stainless steels, the X45CrSi9 3 and the X55CrMnNiN20 8, used in the manufacture of intake and exhaust valves, combined with two of the most used surface treatments, nitrocarburising and electroplated hard chromium, compared to the ground surface. The materials, combined with the above surface treatments were tested in uniaxial fatigue and analyzed in scanning electron and optical microscopes, microhardness and tensile strength. The fracture and microstructure analysis and the fatigue behavior showed a significant sensitivity to microstructural variations in the materials related to the heat and surface treatments. The chrome plated specimens presented the lower fatigue resistance in the both steels compared to the other surface treatments and the martensitic steel showed the highest sensitivity to this coating. The nitrided parts showed better fatigue behavior than the chrome plated, but still smaller than the parts without surface treatments. The cause of this fact can be attributed, in the martensitic steel, to the existence of decarburizing and in the austenitic material, the presence of subsurface brittle phases

Submitted by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-07-12T16:23:27Z No. of bitstreams: 1 Tese Versão Final Alex Álisson Bandeira Santos (CiEnAm).pdf: 4949852 bytes, checksum: 42ccf878b1a933a3971ad02b0486db81 (MD5) / Approved for entry into archive by LIVIA FREITAS (livia.freitas@ufba.br) on 2016-07-12T16:24:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese Versão Final Alex Álisson Bandeira Santos (CiEnAm).pdf: 4949852 bytes, checksum: 42ccf878b1a933a3971ad02b0486db81 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-12T16:24:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Versão Final Alex Álisson Bandeira Santos (CiEnAm).pdf: 4949852 bytes, checksum: 42ccf878b1a933a3971ad02b0486db81 (MD5) / O conceito de eficiência ambiental em equipamentos está cada vez mais em evidência com os desdobramentos sobre o clima com o aquecimento global, e, dentre os equipamentos industriais, os queimadores possuem um dos maiores impactos nesta discussão por se tratar de um equipamento de combustão industrial. O desenvolvimento de queimadores mais eficientes ambientalmente, com a redução de emissões é imprescindível para o adequado uso de combustíveis fósseis durante a fase de transição entre esta fonte de energia e as energias renováveis, o que pode durar mais de cinqüenta anos. O presente trabalho avalia através de simulação numérica e experimentos a utilização da técnica da combustão enriquecida por oxigênio – OEC – e sua interação com a formação de fuligem, radiação térmica e emissão de NOx e aldeídos, através das taxas de emissões de formaldeído e acetaldeído – precursores para a produção de ozônio troposférico e outros contaminantes atmosféricos – em chamas confinadas de gás natural, tecnologia esta mais difundida na indústria siderúrgica, de vidros, entre outras. A literatura apresenta trabalhos em que a utilização da técnica de OEC – técnica que possui pontos importantes de melhoria da eficiência térmica da combustão – causa em certas condições o aumento da formação de fuligem. A fuligem como um meio participante importante na radiação térmica, pode, com a sua interação com a OEC, trazer o aumento de eficiência térmica nos queimadores, implementando a transferência de calor das chamas para as superfícies de aquecimento, diminuindo o consumo de combustível, a temperatura de chama, e, por conseqüência, reduzindo a formação do NOx térmico. A utilização da OEC também traria uma redução da taxas de emissão de aldeídos. Na simulação numérica e experimentos foram utilizados baixos níveis de enriquecimento, os quais não requerem mudanças significativas em equipamentos existentes (teores de O2 no oxidante de 23 e 25%). Os ensaios foram realizados em uma câmara de combustão cilíndrica, em um queimador com injeção central de gás natural e ix escoamento paralelo do oxidante. A concentração de fuligem foi verificada através da técnica não intrusiva de extinção da luz do laser. A radiação térmica foi medida no espectro de influência da fuligem com autilização de um radiômetro. As taxas de emissão de NOx foram medidas através de analisador portátil de gases. As taxas de emissão de formaldeído e acetaldeído foram verificadas através de análise em cromatógrafo a líquido. Com a utilização de enriquecimento do oxidante de 2 e 4%, houve um aumento da concentração da fuligem e da radiação térmica no espectro de influência desta. As concentrações de NOx na saída da câmara com o uso da OEC permaneceram dentro da mesma faixa encontrada para a queima com o ar não enriquecido. As taxas de emissão de formaldeído e acetaldeído foram reduzidas com o uso da OEC em comparação com o uso do ar atmosférico como oxidante. Os resultados sugerem que a utilização da OEC em chamas confinadas pode representar uma ferramenta útil para o controle da fuligem e da radiação térmica na chama e para uma redução efetiva da emissão de NOx, formaldeído e acetaldeído. Esta tecnologia pode ser uma ferramenta importante para a adequação da indústria em geral, em especial a de petróleo e gás, ao desafio tecnológico associado à redução dos impactos ambientais.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, Florianópolis, 2009 / Made available in DSpace on 2012-10-24T21:26:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 275703.pdf: 13618380 bytes, checksum: 53fd23acdce39ec27cb125cc70e46e18 (MD5) / A presente tese trata da combustão pré-misturada em meios porosos inertes em que a chama é estabilizada no interior do conjunto tridimensional de cavidades que forma a estrutura porosa. Como resultado, esses queimadores apresentam elevada temperatura de chama, ampla faixa de potências, baixa emissão de poluentes e possibilitam a queima de combustíveis de baixo poder calorífico. O objetivo da tese é desenvolver um modelo para a simulação numérica multidimensional de queimadores porosos capaz de captar as principais características térmicas do processo com baixo custo computacional. O trabalho se divide em duas partes principais. A primeira parte é dedicada ao estudo analítico da estrutura de chamas pobres, estacionárias, adiabáticas e prémisturadas em meios porosos inertes, cobrindo uma ampla faixa de riquezas. A segunda parte trata da construção de um modelo de curvas de nível para simulações numéricas multidimensionais de queimadores porosos.

Este trabalho apresenta uma síntese sobre o dimensionamento de reguladores mecânicos de rotação para motores que usam bombas injetoras unitárias. Apresenta uma fundamentação teórica dos conceitos de reguladores, seus tipos e funções, bem como as características e aplicações de cada um, mostrando também, os principais reguladores Bosch. O tipo de regulador abordado neste trabalho é o utilizado em motores estacionários, que por sua utilização na maioria das aplicações, não possuem sistemas elétricos e apresentam apenas regulagem mecânica de rotação. Também é possível dizer que os sistemas mecânicos são mais baratos e mais seguros para as aplicações estacionárias. É apresentado o projeto através de modelagem tridimensional auxiliada por computador de dois reguladores existentes que serviram de referência para o acréscimo de funções, partida e aproximação, conforme se desejava acrescentar nos sistemas em estudo. A partir daí foram equacionados reguladores estudados e dimensionados através de modelagem auxiliada por computador os quais são apresentados no trabalho. Também são reportados os resultados experimentais obtidos para um motor monocilíndrico, onde são mostrados os valores de potência, torque e consumo para esse motor operando com o regulador original e com as modificações propostas. Na performance do motor ocorreu um acréscimo de torque do motor de 12%, com o acréscimo da função de corretor de torque e uma redução de 50% no tempo de partida do motor com a implementação da função mola de partida.

Neste trabalho investigaram-se os efeitos da adição de álcool etílico hidratado combustível na gasolina automotiva Tipo C e do sistema de formação da mistura sobre o desempenho de um motor de combustão interna alternativo bicombustível e Ciclo Otto. O desempenho foi avaliado em termos de torque líquido efetivo, consumo de combustível e emissões de escapamento em regimes permanentes de velocidade e idênticos parâmetros operacionais. A inédita combinação de combustíveis utilizada nos motores bicombustíveis brasileiros motivou a realização deste trabalho, o qual objetivou descrever as vantagens e desvantagens técnicas desta ação sobre o desempenho. O motor utilizado nesta avaliação apresenta configuração de quatro cilindros em linha com cilindrada de 1596 centímetros cúbicos, sistema de fluxo cruzado com 16 válvulas no cabeçote e relação de compressão de 9,5:1. A este motor adaptou-se uma unidade eletrônica de controle programável Electromotive TEC-II, responsável pelo gerenciamento da ignição e da injeção de combustível. Dois grupos de atomizadores de combustível foram utilizados com diferentes geometrias de injeção, e ainda, cinco formulações de gasolina automotiva Tipo C e álcool etílico hidratado combustível. O sistema foi montado em uma bancada dinamométrica e instrumentado de forma a permitir as verificações do torque líquido efetivo, do consumo de combustível e das emissões de escapamento, além das rotações e temperaturas dos fluídos e escoamentos. Os testes foram realizados a plena carga com velocidades de rotação de 2500 min-1, relações de mistura de 0,8 a 1,0 e avanços de ignição de 10°APMS a 40°APMS. Os resultados mostraram que os melhores desempenhos em termos de torque líquido efetivo ocorreram para relações de mistura em torno de 0,9, avanços de ignição em torno de 20ºAPMS e foram praticamente indiferentes à formulação do combustível utilizado nesta condição. O mesmo foi verificado em termos das emissões de escapamento, que se mostraram muito mais sensíveis à mudança dos parâmetros operacionais do motor do que à formulação utilizada. Por outro lado, o consumo de combustível se mostrou muito desfavorável para as operações com álcool etílico hidratado combustível, tendo sido verificados aumentos médios de consumo entre 40% a 50% em relação às operações com gasolina automotiva Tipo C nas condições investigadas. Os efeitos do sistema de formação da mistura, cuja eficiência foi avaliada pela maior ou menor formação de filme de combustível na parede do coletor de admissão, também apresentaram pouca influência sobre o desempenho para qualquer formulação ou condição investigada, tendo sido a temperatura dos gases de escape o melhor parâmetro para verificar a sua influência. / This study investigated the effects of hydrous ethanol addition to Type C automotive gasoline as well as those of mixture formation systems on the performance of a dual fuel internal combustion engine. The performance was evaluated in terms of torque, fuel consumption, and pollutant emissions in steady regimens of velocity and in the same operation conditions. The uncommon formulation of fuels used in Brazilian dual fuel engines motivated this study, which aimed at describing the technical advantages and disadvantages of this action in relation to performance. The engine used in this evaluation had four in-line cylinders, displacement of 1506 cm3, overhead valves, cross-scavenged porting, and 9.5:1 compression rate. An Electromotive TEC-II programmable electronic control unit was adapted to this engine to manage both ignition and fuel injection. Two groups of injection valves were used with different injection geometries and five formulations of Type C automotive gasoline and hydrous ethanol. The system was assembled in an electric dynamometer test bed, and various devices were used to check torque, fuel consumption, pollutant emissions, velocity, fluid and flow temperatures. The trials were carried out in WOT regimen and steady velocity of 2500 min-1, relative air/fuel ratio of 0.8 to 1.0, and spark timing of 10o BTDC to 40o BTDC. Results showed that the maximum performances in terms of torque were reached with 0.9 relative air/fuel ratio and 20o BTDC, and were almost indifferent to the fuel formulation used in this condition. The same behavior was noticed in relation to pollutant emissions, which were much more sensitive to changes in the engine operational parameters. On the other hand, fuel consumption was quite unfavorable in operations with hydrous ethanol, and there were average consumption increases between 40 percent and 50 percent in relation to automotive gasoline operations. The effects of the mixture formation system, whose efficiency was assessed from wall wetting trend, also had little influence on the performance in any of the formulations or conditions investigated. The most efficient parameter to assess the influence of this effect was tailpipe gas temperature.

Este trabalho investigou a obtenção de fibras submicrométricas de óxido de cério, para emprego como catalisadores na combustão do metano, pela técnica de electrospinning de uma solução polimérica. A obtenção do sistema sol-gel, precursor de óxidos e aditivos, foi baseada na hidrólise e condensação de sais, como acetilacetonato de cério, nitrato de cério e acetato de cobre. Duas formulações de catalisadores foram investigadas, i) acetilacetonato de cério, em solução de PVP (10%), e ii) nitrato de cério, em solução de PVB (15%), ambas em meio alcoólico. Além disso, essas formulações foram dopadas com cobre 0,5, 1 e 2,5%, a fim de estudar a influência dos metais de transição na combustão do metano. Essas soluções poliméricas, contendo os íons de interesse, foram submetidas ao processo de electrospinning, com uma tensão elétrica entre 10 a 15 kV, capilar 12 Gauge e distância de 12 cm entre o capilar e o coletor. Após 30 minutos, as fibras foram coletadas em um cilindro rotativo, formando um não-tecido. As fibras assim obtidas foram submetidas a aquecimento até 650°C, com uma taxa de 0,5°C/min. Após o tratamento térmico, as fibras foram caracterizadas quanto a sua morfologia, área superficial, cristalinidade e atividade catalítica. As fibras obtidas a partir de nitrato de cério mostraram-se mais reativas que a de acetilacetonato de cério para a combustão do metano, pois apresentaram maiores conversões e atingiram maiores temperaturas durante o processo, o que é de extrema importância uma vez que a combustão catalítica do metano é utilizada para a geração de energia térmica. Após o tratamento térmico, as fibras obtidas a partir de nitrato sofreram significativa alteração na área superficial, provavelmente devido à intensidade de reações de combustão dos nitratos presentes e da geração de calor envolvido nessa reação, o que deu origem a grumos grosseiros. Durante o processo de combustão, as fibras obtidas a partir de acetilacetonato de cério liberaram pequenas quantidades de compostos nitrogenados (2 ppm) em relação às fibras obtidas a partir de nitrato de cério, que quando dopadas com 1% Cu liberaram cerca de 40ppm de NOx. A dopagem com cobre se mostrou eficiente para as fibras, embora, as fibras obtidas a partir de acetilacetonato de cério apresentaram uma certa tolerância, mostrando serem mais eficientes com uma dopagem de 1% Cu do que dopadas com 2,5% Cu. / This work had as main theme to obtain cerium oxide catalysts, for combustion of methane, of the technique of electrospinning of a polymer solution. The development of a sol-gel system, containing oxide precursor and additives, was based on the hydrolysis and condensation of salts such as cerium acetylacetonate, cerium nitrate and copper acetate. Two formulations of catalysts were investigated i) cerium acetylacetonate in PVP (10%) solution and, ii) cerium nitrate combined with PVB (15%), both polymer solutions in alcoholic medium. Moreover, these formulations were doped with copper 0,5, 1 and 2,5% in order to study the influence of transitions metals in the combustion of methane. These polymer solutions containing the ions of interest were submitted to the electrospinning process, with an electric tension between 10 and 15 kV, 12 Gauge capillary and 12 cm of distance between the collector and capillary. After 30 minutes, the fibers were collected in a rotating cylinder, as a non-tissue. Fibers obtained were subjected to heat treatment until the temperature of 650°C, with heating rate of 0,5°C/min. After heat treatment, the fibers were characterized by their morphology, surface area, crystallinity and catalytic activity. The fibers obtained from cerium nitrate solution were more reactive than that of cerium acetylacetonate for combustion of methane, because they showed higher conversion and higher temperatures reached during the process, it is extremely important since the catalytic combustion of methane is used to the generation of thermal energy. After heat treatment, the fibers of nitrate underwent significant change in surface area, probably caused due to the intensity of combustion reactions of nitrate and the generation of heat involved in this reaction, which gave rise to gross lumps. During the combustion process, the fibers of cerium acetylacetonate released small amounts of nitrogen (2ppm) over the fibers of cerium nitrate, which when doped with 1% Cu released about 40 ppm of NOx. Doping with copper was efficient to the fibers, although fibers obtained from cerium acetylacetonate showed a certain tolerance, showing more efficiency when doped with 1% Cu than with 2,5% Cu.

A combustão possuí inúmeras aplicações comerciais e industriais. Consequentemente, o entendimento dos processos de combustão possuí elevado valor comercial em diferentes setores como aviação, transportes, produção de energia, entre outros. Diversos equipamentos utilizam uma chama para realizar a conversão de energia através da queima. Exemplos desses dispositivos são os fornos industriais e as turbinas a gás. Garantir que a chama permaneça acesa por tempo indeterminado é um problema comum na etapa de desenvolvimento desses queimadores. Por este motivo, muitas pesquisas são realizadas para entender os mecanismos envolvidos na estabilização de uma chama. Em particular, o estudo dos fenômenos termoacústicos tem ganhado destaque nos últimos anos, pois verificou-se que mesmo pequenas oscilações acústicas, isto é oscilações de pressão, podem interferir na estabilidade de uma chama e reduzir a eficiência do queimador. Alguns efeitos da interação da chama com o campo acústico ainda não estão totalmente compreendidos e os modelos utilizados para descrever esses sistemas são ainda raros ou restritos. Considerando essa situação, o presente trabalho busca combinar os modelos existentes e propor um equacionamento que possibilite analisar a acústica de chamas de maneira rápida e suficientemente precisa. O número de equações resolvidas numericamente é reduzido através do desacoplamento da parte química do problema e sua solução é feita previamente de forma analítica. O conjunto de equações obtido nesse processo é implementado em uma linguagem de programação e são realizados 3 testes para comparar a precisão dos dados obtidos com os dados presentes na literatura. Verifica-se que é possível obter boa concordância com os dados experimentais mesmo após algumas simplificações e o desacoplamento das equações químicas. Como o número de equações resolvidas numericamente ´e menor, o custo computacional do problema também é reduzido. Acredita-se que o conjunto de equações apresentado possa ser melhorado continuamente e que possa ser aplicado para finalidades comerciais, de pesquisa e de desenvolvimento na ´area de queimadores de alto desempenho. / The combustion has numerous commercial and industrial applications. Consequently, the understanding of the process of combustion has high commercial value in different sectors such as aviation, transport, energy production, among others. Several devices use a flame to perform the conversion of energy by burning. Examples of these devices are industrial burners and gas turbines. A common problem in the design of these burners is ensure that the flame stays on indefinitely. For this reason, research is being carried out to understand the mechanisms involved in stabilizing a flame. In particular, the study of thermoacoustic phenomena has gained prominence in recent years because it was observed that even small acoustic oscillations, i.e., pressure oscillations may interfere the stability of the flame and reduce the flare efficiency. Some effects of the interaction of the flame with the acoustic field are not yet fully understood and the models used to describe these systems are still rare or restricted. Given this situation, this work seeks to combine existing models and propose a set of equations that allows analysing the acoustics of flames in quickly and sufficiently precise manner. The number of equations numerically solved is reduced by decoupling the chemical part of the problem, whose solution is previously obtained analytically. The set of equations obtained in this process is implemented in a programming language and are performed three tests to compare the accuracy of the data with the data in the literature. Good agreement with the experimental data is obtained even after some simplifications and the decoupling of chemical equations. Because the number of equations solved numerically is smaller, the computational cost of the problem is also reduced. It is believed that the presented set of equations can be continually improved and can be applied for commercial applications, research and development of high-performance burners.

RODRIGUES, Francisco Leandro de Oliveira. Estudo de Combustão Seca e Molhada nas Configurações de Poços Verticais e THAI. 2012. 85 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by francisco lima (admir@ufc.br) on 2014-03-18T13:36:43Z No. of bitstreams: 1 2012_fldorodrigues.pdf: 1553430 bytes, checksum: ea5d6bd9410c4b7a7f27705ba3db8f8a (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2014-05-19T19:07:34Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_fldorodrigues.pdf: 1553430 bytes, checksum: ea5d6bd9410c4b7a7f27705ba3db8f8a (MD5) / Made available in DSpace on 2014-05-19T19:07:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_fldorodrigues.pdf: 1553430 bytes, checksum: ea5d6bd9410c4b7a7f27705ba3db8f8a (MD5) Previous issue date: 2012 / We study, through numerical simulation, the response of oil and gas reservoirs subjected to in situ combustion, dry and wet. We use vertical and THAI Toe-to-Heel Air Injection well configurations. For this study it is used a numerical simulator for thermal processes, the STARS by CMG group. In the configuration of vertical wells it is used an arrangement of the type 1/4 of five-spot that consists of two vertical wells localized at diagonally opposite corners from a horizontal parallelepiped. In this , there is an initial process, called preheating, that makes the cyclic steam injection. Later, it made the air injection to generate the combustion front. Already in the configuration THAI, there is a vertical well, responsible for the injection of air to generate the combustion and a horizontal well, responsible for production. In two configurations are verified the productions and rates of oil, water and gas and water-oil and gas-oil ratios. The purpose of this work is to analyze the performance of these configurations. The results show that wet combustion is more effective than dry combustion for both well configurations. Although, the wet combustion process has produced far more water than dry combustion process, a negative factor, their relative performance to the factor of oil recovery was betther. / Neste trabalho é realizado um estudo, através de simulações numéricas, de reservatórios de óleo e gás submetidos à técnica de combustão in situ, seca e molhada. Essas variações são estudadas nas configurações de poços verticais e THAI. Para esse estudo, é utilizado um simulador numérico de processos térmicos, o STARS (Steam, Thermal, and Advanced Process Reservoir Simulation) do grupo CMG (Computer Modelling Group). Na configuração de poços verticais é utilizado um arranjo do tipo 1/4 de five-spot, que consiste de dois poços verticais localizados em cantos diagonalmente opostos na horizontal de um paralelepípedo. Nessa, há um processo inicial, chamado de pré-aquecimento, em que se faz a injeção cíclica de vapor. Posteriormente, é feito a injeção de ar para gerar a combustão. Já na configuração THAI, há um poço vertical, responsável pela injeção de ar para gerar a combustão, e um poço horizontal, responsável pela produção. Nas duas configurações de poços, são verificadas as produções e as taxas de óleo, de água e de gás e as razões água-óleo e gás-óleo. O intuito é analisar o desempenho dessas configurações. Os resultados mostram que a combustão molhada é mais eficaz que a combustão seca em ambas as configurações de poços. Embora o processo de combustão molhada tenha produzido bem mais água que o processo de combustão seca, um fator negativo, seu desempenho relativo ao fator de recuperação de óleo foi superior.

RODRIGUES, Francisco Leandro de Oliveira. Estudo de Combustão Seca e Molhada nas Configurações de Poços Verticais e THAI. 2012. 85 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-19T17:55:02Z No. of bitstreams: 1 2012_dis_florodrigues.pdf: 1553430 bytes, checksum: ea5d6bd9410c4b7a7f27705ba3db8f8a (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-10-21T20:38:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_dis_florodrigues.pdf: 1553430 bytes, checksum: ea5d6bd9410c4b7a7f27705ba3db8f8a (MD5) / Made available in DSpace on 2015-10-21T20:38:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_dis_florodrigues.pdf: 1553430 bytes, checksum: ea5d6bd9410c4b7a7f27705ba3db8f8a (MD5) Previous issue date: 2012 / Neste trabalho é realizado um estudo, através de simulações numéricas, de reservatórios de óleo e gás submetidos à técnica de combustão in situ, seca e molhada. Essas variações são estudadas nas configurações de poços verticais e THAI. Para esse estudo, é utilizado um simulador numérico de processos térmicos, o STARS (Steam, Thermal, and Advanced Process Reservoir Simulation) do grupo CMG (Computer Modelling Group). Na configuração de poços verticais é utilizado um arranjo do tipo 1/4 de five-spot, que consiste de dois poços verticais localizados em cantos diagonalmente opostos na horizontal de um paralelepípedo. Nessa, há um processo inicial, chamado de pré-aquecimento, em que se faz a injeção cíclica de vapor. Posteriormente, é feito a injeção de ar para gerar a combustão. Já na configuração THAI, há um poço vertical, responsável pela injeção de ar para gerar a combustão, e um poço horizontal, responsável pela produção. Nas duas configurações de poços, são verificadas as produções e as taxas de óleo, de água e de gás e as razões água-óleo e gás-óleo. O intuito é analisar o desempenho dessas configurações. Os resultados mostram que a combustão molhada é mais eficaz que a combustão seca em ambas as configurações de poços. Embora o processo de combustão molhada tenha produzido bem mais água que o processo de combustão seca, um fator negativo, seu desempenho relativo ao fator de recuperação de óleo foi superior.

Neste trabalho foi realizado o estudo da dessulfuração dos gases de combustão do carvão pela adição de calcário em um combustor com leito fluidizado de escala semi-industrial. Para isto foi utilizado o carvão proveniente da mina do Recreio com o qual foram testados dois calcários distintos oriundos dos municípios de Pantano Grande e Candiota com teores médios de CaO e de MgO de 28,63% e 20,13% para o primeiro e de 50.13% e 2.03% respectivamente. Foi avaliado o efeito da razão molar Ca/S, temperatura e composição química sobre a eficiência de dessulfuração. Em geral a temperatura operacional adotada foi em torno de 850 °C com velocidade superficial média de 33.68 cm/s com excesso de ar médio de 317,80%. Ficou claro neste experimento que com a elevação da razão molar Ca/S ocorreu a elevação da eficiência de dessulfuração. Isto é válido até um limite a partir do qual a adição de calcário não contribui mais de forma significativa para dessulfuração. A razão molar Ca/S estudada oscilou de 0 a 5,38 para o calcário Candiota e de 0 a 4,51 para o calcário de Pantano Grande. Sendo que a eficiência de dessulfuração máxima alcançada nos dois casos, sem reciclagem do material particulado capturado no ciclone, foi de 66,85% para o calcário Unical de Pantano Grande e de 62,14% para o calcário Cimbagé de Candiota. A razão molar ótima para atingir esta performance situou-se na faixa entre 3,5 e 4,5 para ambos calcários com melhor performance para o procedente de Pantano Grande. Foi avaliado ainda o efeito da temperatura sobre a dessulfuração com uma determinada razão molar Ca/S (1 ,66). Na faixa de 800-900 °C não observou-se diferenças significativas entre os níveis de emissão de So2 (1200 ppm). Acima de 900 °C constatou-se uma elevação acentuada de SO2 (1900 ppm). O carvão Recreio apresenta um teor razoável de enxofre (2,03%) sendo que ficou claro que a adição de calcário provocou o decréscimo das emissões de SO2. Mesmo assim a redução destas emissões não foi suficiente para enquadrar-se dentro dos limites da legislação Brasileira. Assim para o carvão Recreio é importante a utilização de sistemas gravimétricos para separar o enxofre inorgânico. Além disto recomenda-se a utilização de calcário no combustor bem como o reciclo de particulados. Desta forma este método de dessulfuração em leito fluidizado será mais atrativo técnica e economicamente. / The aim of this work was to study the desulfurization of combustion coai gases on a pi lot-scale fluidized bed combustor. The materials utilized were Recreio coal and two kinds of limestones, from Pantano Grande (CaO: 28.63% and MgO: 20.13%) and Candiota counties (CaO: 50.13% and MgO: 2.03). In this experiment the effect of Ca/S molar ratio, temperature and chemical composition of limestone on the desulfurization efficiency were analyzed. In general the combustor was operated at about 850°C with a 33.68 cm/s mean air velocity and 317.80% overall excess air. In trus work the relationship between the Ca/S molar ratio and desulfurization efficiency became clear. When the Ca/S molar ratio was increased the desulfurization efficiency also increased. However, when the maximum value of desulfurization efficiency was reached no more addition of limestone was necessary. The Ca/S molar ratio tested in this work ranged between O and 5.38 for the Candiota limestone and between O and 4.51 for the Pantano Grande limestone. The maximum desulfurization efficiency obtained, both cases without recycle, was 66,85% for Candiota limestone and 62.14% for Pantano Grande limestone. The best Ca/S molar ratio found was between 3.5 and 4.5 for both limestones. The effect of temperature on the desulfurization with a Ca/S molar ratio of 1.66 was studied . In the 800-900°C range no difference in SO2 emissions (1200 ppm) was observed . However above 900°C it was noticed that the S02 errussions increased considerably (1900 ppm). Recreio coai has a reasonable content of sulfur (2.03%). The addition oflimestone in the combustor reduced the S02 emissions but it was not enough to meet Brazilian regulations. Then for Recreio coai systems of pre-treatment to separate inorganic sulfur like flotation are recommended. Besides the addition of limestone in the combustor chamber as weU as the recycle of particulares are recommended, so trus method of desulfurization will become more attractive economically and technically.