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[en] NUMERICAL AND EXPERIMENTAL CHARACTERIZATION OF A NON-PREMIXED TURBULENT FLAME / [pt] CARACTERIZAÇÃO NUMÉRICA E EXPERIMENTAL DE UMA CHAMA TURBULENTA NÃO PRÉ-MISTURADALUIS ENRIQUE ALVA HUAPAYA 07 July 2008 (has links)
[pt] Neste trabalho se apresenta um estudo experimental e
numérico de escoamentos turbulentos quimicamente reativos
em um queimador tipo obstáculo. O objetivo principal é
estudar uma chama turbulenta não pré-misturada de
configuração geométrica simples. Esta chama, que queima gás
natural e ar, é estabilizada por um queimador tipo
obstáculo. Inicialmente um estudo bibliográfico do estado
da arte de experimentos e da comparação entre experimentos
e modelagem neste tipo de queimador é apresentado. Na
sequência, a formulação matemática, clássica, de dinâmica
dos fluidos computacional é exposta, seguida da
apresentação da técnica de medição empregada nos
experimentos, a fluorescência induzida por plano laser
(PLIF). A discussão dos resultados obtidos neste trabalho é
divida em três etapas. Na primeira, comparam-se os
resultados de modelagem computacional usando quatro modelos
de turbulência e dois modelos de combustão com dados
experimentais encontrados na literatura. Esta comparação
coloca em evidência o conjunto de modelos que possui melhor
capacidade preditiva no que diz respeito a este tipo de
configuração. A segunda etapa consiste na apresentação dos
resultados experimentais obtidos, os quais permitem
caracterizar, em três regimes de combustão distintos, a
presença de uma espécie química existente durante o
processo de combustão, no caso, o radical hidroxila (OH).
Esta caracterização é realizada pelo exame tanto da
estrutura instantânea da chama turbulenta quanto da média.
Por fim, comparam-se os resultados da modelagem com aqueles
obtidos no presente aparato experimental. Esta comparação
coloca em evidência as deficiências dos modelos clássicos
de combustão empregados e indica a necessidade de serem
realizadas medidas simultâneas de velocidade e de
concentração de espécies químicas que possibilitem o
desenvolvimento de novos modelos de combustão em escoamento
turbulento. / [en] This work presents an experimental and numerical study of
turbulent
chemically reactive flows in a bluff body type burner. The
main objective of the
present work is to study a non-premixed turbulent flame on
a simple geometric
configuration. This flame, which burns natural gas and air,
is stabilized
downstream to a bluff-body. Initially, literature is
reviewed on the previous
experimental and modeling studies which have been performed
on this kind of
burner. Then, the mathematical formulation of computational
fluid dynamic
problem is presented. This is followed by the introduction
of the experimental
measurements techniques which involve planar laser induced
fluorescence (PLIF).
The discussion of results obtained in this work is divided
in three sections. First, a
comparison is made between numerical simulations, using
four different turbulent
models and two different combustion models, and
experimental data found in the
literature. Is allows to assess capacity of the different
models to predict the
reactive flow configuration studied. The second section
presents the experimental
results obtained for three combustion regimes, which are
characterized by laser
induced fluorescence emission of the hydroxil radical
species (OH). This
characterization involves the analysis the instantaneous
and the average structure
of the turbulent flame. Finally, the modeling results are
compared to the
experimental data obtained. This comparison in evidences
the necessity to
perform the simultaneous measurement of velocity and
chemical species
concentration in order to allow for the development of new
models of combustion
in turbulent flows.
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[en] REDUCTION OF THE EMISSIONS IN GAS-DIESEL ENGINES / [pt] REDUÇÃO DAS EMISSÕES EM MOTORES DIESEL-GÁSJULIO CESAR CUISANO EGUSQUIZA 06 November 2006 (has links)
[pt] Neste estudo, os esforços são concentrados em se buscar a
redução das
emissões em motores Diesel-gás. Assim, são apresentados
resultados
experimentais, obtidos em dinamômetro de bancada, das
emissões e desempenho
de um motor do ciclo Diesel (turbo alimentado e com
intercooler), para operar,
reversivelmente, como motor Diesel-gás ou Diesel original.
Inicialmente, foram
executados ensaios nas duas versões, Diesel e Diesel-gás;
logo, os resultados
respectivos foram comparados em termos de emissões e
desempenho do motor. A
seguir, na operação Diesel-gás, foi avaliado o método da
restrição parcial do ar de
admissão, a fim de produzir uma mistura efetivamente mais
rica para a mesma
quantidade do gás natural. Os resultados obtidos mostraram
uma notável redução
nas emissões de monóxido de carbono e hidrocarbonetos não
queimados, para
toda a faixa de operação avaliada. Por outro lado, as
emissões de material
particulado continuaram sendo ínfimas em altas taxas de
substituição e os níveis
de óxidos de nitrogênio apresentaram certo incremento em
altas cargas do motor.
Quanto ao rendimento térmico, verificam-se acréscimos
quando é alcançado certo
valor de taxa de substituição. Contudo, os resultados de
emissões e rendimento
térmico apresentam melhores resultados em baixas cargas do
motor (abaixo de
50% da plena carga). Assim, além de reduzirem-se os níveis
de certas emissões
em altas cargas, verificou-se uma contribuição adicional do
presente trabalho no
que diz respeito à redução, de forma parcial, de um dos
principais problemas
envolvendo a combustão em motores Diesel-gás: a queima
incompleta de misturas
pobres em cargas baixas. / [en] The focus of this study is the reduction of emissions in
Gas-Diesel engines.
The experimental results of emissions and performance of a
Diesel cycle engine
(with turbo and intercooler), obtained by a dynamometer,
are presented for
operation as Gas-Diesel and as original Diesel engine.
First, two kinds of
operation were tested: Diesel and Gas-Diesel; then, the
respective results of
emissions and performance of the motor were compared.
After, in Gas-Diesel
operation, was evaluated the method of the partial
restriction of the admission air,
to produce a richer mixture with the same quantity of
natural gas used before. The
obtained results show a notable reduction of the emissions
of carbon monoxide
and unburned hydrocarbons for the whole range of evaluated
operation. On the
other hand, the particulate emissions had kept minims at
high rates of substitution
and the nitrogen oxides levels presented a bit of increase
at high engine load. The
thermal performance increases when is achieved a
determinate substitution rate
value. However, the emissions and thermal performance
results have a better
behavior at low engine loads (below 50% of the full load).
Thus, beyond the
levels of some emissions are reduced at high loads, in
addition, a reduction was
found, of partial form, from one of the main problems
involving combustion in
Gas-Diesel engines: the incomplete burning of poor mixtures
in low loads.
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[en] EXPERIMENTAL STUDY OF TURBULENT NON-PREMIXED FLAMES BY SIMULTANEOUSLY APPLYING PLIF AND PIV LASER DIAGNOSTIC TECHNIQUES / [pt] ESTUDO EXPERIMENTAL DE CHAMAS TURBULENTAS NÃO PRÉ-MISTURADAS EMPREGANDO SIMULTANEAMENTE AS TÉCNICAS DE DIAGNÓSTICO LASER PLIF E PIVNATTAN ROBERTO CAETANO 07 April 2014 (has links)
[pt] O escoamento em um queimador tipo corpo rombudo é estudado experimentalmente. Este queimador, representativo daqueles que podem ser encontrados em fornos industriais, propicia um amplo acesso óptico, fornecendo assim as condições necessárias para um estudo detalhado da combustão em escoamentos turbulentos. São realizadas medições simultâneas da luminosidade emitida pela fluorescência induzida do radical químico Hidroxila (OH) e do campo de velocidade do escoamento aplicando as técnicas de Fluorescência Induzida por Plano Laser (PLIF) e Velocimetria por Imagem de Partículas (PIV), respectivamente. A análise de incerteza das medições realizada mostrou que nos casos reativos as incertezas experimentais associadas às técnicas PIV e PLIF, são de 6 por cento e 25 por cento, respectivamente. O estudo de dois casos quimicamente inertes, um com o escoamento dominado pelo jato e outro pela esteira, serve de base para o cálculo das incertezas nas medições e na análise da estrutura do escoamento. Em seguida são estudados diversos regimes de combustão utilizando diferentes vazões de combustível gás natural e ar. As características da frente de chama e as estruturas do escoamento a jusante da superfície do queimador são analisadas através da distribuição da fluorescência de OH e dos campos de velocidade medidos. A imagem média permite verificar a posição do escoamento em que a chama se estabiliza, além de indicar a superfície de estequiometria e a altura média de ancoramento da chama. Os valores de RMS da fluorescência de OH indicam a flutuação da frente de chama, tanto na posição quanto na intensidade. Uma análise do tensor de Reynolds do escoamento é realizada à luz da hipótese de Boussinesq, ou seja, é investigada a pertinência do mecanismo de conexão entre a taxa de deformação média do escoamento e as tensões de Reynolds, a fim de examinar o desvio em relação à isotropia da turbulência. Os resultados dos casos reativos são semelhantes aos inertes. Assim sendo, a hipótese de Boussinesq parece ser aplicável nos casos em que o escoamento é dominado pelo jato, mas não quando ocorre interrupção deste na região de esteira. Os resultados apresentados contribuem para formação de um banco de dados que possibilitará a validação de novos modelos computacionais destinados a realização de simulações numéricas, visando a otimizar a combustão e propiciar a construção de queimadores mais eficientes que possibilitem a economia de combustível e a diminuição nas emissões de poluentes e material particulado. / [en] Turbulent non-premixed flames stabilized on a bluff-body burner are studied. This burner is representative of industrial furnace applications, provides ample optical access, allowing for the required conditions to perform a detailed combustion study in turbulent flowfield. Measurements of the fluorescence luminosity emitted by OH radical and the velocity field are achieved applying, Planar Laser Induced Fluorescence (PLIF) and Particle Image Velocimetry (PIV) techniques, respectively. An uncertainty analysis is presented considering specifically the reactive case, which yields experimental uncertainties associated to the PIV and PLIF techniques of 6 per cent and 25 per cent, respectively. The study of two chemically inert cases, the first dominated by jet and the second dominated by wake, supports the uncertainty calculations and the flowfield structure analysis. Subsequently, several combustion regimes using Natural Gas and air are studied. The flame front characteristics and flowfield structures are analyzed using the OH fluorescence distribution and measured velocity field. The mean images allow the determination of the flame stabilization position in the flowfield, and also indicate the stoichiometry surface and the mean lift-off height. The RMS values of fluorescence signal quantify the flame front fluctuation, both in position and intensity. The measured components of the Reynolds stress tensor are analyzed with respect to the Boussinesq hypothesis, i.e., the relation between mean strain rate and Reynolds stress tensor, in order to examine the tensor deviation from the isotropy. The Boussinesq hypothesis seems to be valid in cases where the jet is dominant and not valid when jet bursts in the wake region. The presented results are the first step towards the construction of a database to validate computational models aimed at optimizing the combustion process and designing more efficient burners.
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Atenuação de ruído em silenciadores automotivosThieme, Fábio Alexandre January 2000 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T15:37:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T18:11:44Z : No. of bitstreams: 1
171613.pdf: 5624522 bytes, checksum: adeeac767c06b46148f054c07d6cc976 (MD5) / Desenvolvimento de métodos que possibilitam uma melhor otimização das características acústicas dos silenciadores para motores de combustão interna. Utilizando-se o método das Matrizes de Transferência, foram desenvolvidas diversas configurações básicas de silenciadores, gerando-se gráficos da Perda de Transmissão e comparados através do método experimental da Função de Transferência . Com base nos resultados alcançados, alterou-se hipoteticamente a geometria de cada elemento básico, além da variação da temperatura e velocidade do ar, gerando-se gráficos, os quais indicaram a resposta do sistema perante estas modificações. A fim de se demonstrar a utilidade destas ferramentas, tem-se demonstrado também um estudo real do desempenho de um sistema de exaustão perante um ruído gerado por um motor em várias rotações. Como procedimento final, simulou-se um desenvolvimento de um silencioso real, com o intuito de se verificar a influência de elementos básicos de atenuação no contexto global da Perda de Transmissão do silenciador proposto.
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Avaliação das emissões provenientes da combustão de diesel, biodiesel de resíduos de óleo de fritura e suas misturasMiranda, Gilson Rodrigo January 2007 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. / Made available in DSpace on 2012-10-23T06:14:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1
246127.pdf: 2145087 bytes, checksum: f9496e672a75a63a334dfab608754748 (MD5) / Este trabalho visa avaliar as diferenças existentes nas emissões atmosféricas provenientes da combustão, em motor monocilíndrico, do diesel, biodiesel de resíduos de óleos de fritura e suas misturas. O biodiesel foi produzido no Laboratório de Desenvolvimento de Processos (LDP) da Universidade Regional de Blumenau (FURB) através da reação de transesterificação por catálise básica. O diesel utilizado nos experimentos foi transportado diretamente da Petrobrás Distribuidora S.A. (Transpetro) de Biguaçu, garantindo desta forma a ausência de qualquer quantidade de biodiesel em sua composição. Os experimentos de combustão foram realizados em motor ciclo diesel, quatro tempos com nove cavalos de potência máxima a 2000 rpm (marca Tobata, modelo TR 9), no Laboratório de Combustão e Engenharia Sistemas Térmicos (LabCET). Durante os experimentos, a pressão de injeção do motor foi fixada em 125 +/- 5 kgf/cm² e as rotações em 1000 rpm. Para cada ensaio, o motor foi abastecido com um combustível diferente, sendo seis no total (B0, B2, B5, B10, B50 e B100). Para as análises qualitativas dos compostos orgânicos voláteis (VOC) e quantitativas de benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos (BTEX), as coletas dos gases foram realizadas no sistema exaustão do motor em sacos Tedlar (material inerte), utilizando-se bombas diafragma (vácuo/pressão). Posteriormente, realizou-se no Laboratório de Controle da Qualidade do Ar (LCQAr) do ENS/UFSC, extrações dos compostos para tubos adsorventes (temperatura de 20 ºC). Foram utilizados dois materiais adsorventes, CarbotrapTM e TENAX, nos tubos de inox. Os VOC foram extraídos dos tubos por um sistema de dessorção térmica automática (ATD) e analisados por cromatografia gasosa (GC) acoplada à espectrometria de massas (MS). Já para os gases CO, SO2, NO e NOx, as análises foram realizadas durante os ensaios. Utilizaram-se dois analisadores de gases de combustão, Tempest 100 da marca Telegan e Quintox da Lana Sarrate. Os resultados demonstram que existe relativa diferença na composição dos gases exauridos, diminuição nas concentrações dos BTEX, CO e SO2 com aumento do biodiesel nas misturas combustíveis. Já para NO e NOx houve um aumento em suas concentrações à medida que aumentou-se a quantidade de biodiesel no combustível. Propõem-se uma escala, simples e de fácil cálculo, para se avaliar o potencial de toxicidade das emissões.
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Uma avaliação das distribuições de temperatura e dos mecanismos de troca térmica em uma câmara de combustãoCruz, Rafael Eduardo da January 2006 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T09:36:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1
241711.pdf: 2684172 bytes, checksum: 44bfd3c48f06188b93c7c716f39a314a (MD5) / Em processos de troca térmica em câmaras de combustão de fornos, caldeiras e fornalhas de aquecimento, a compreensão das distribuições de temperatura e das taxas de transferência de calor é fundamental, além de como são influenciadas por determinadas variáveis. A presente pesquisa, no nível de mestrado, tem por objetivo desenvolver e aplicar uma metodologia experimental para avaliar qualitativamente a distribuição de convecção e radiação dentro de uma câmara de combustão. Isto é feito mediante metodologia desenvolvida no LABTUCAL - UFSC. As distribuições internas de temperatura também são avaliadas, incluindo fatores e interação entre estes fatores que podem ser relevantes nestas distribuições. Isto é feito através de um planejamento fatorial completo, originando um mapeamento tridimensional da câmara de combustão. Os parâmetros testados são: a vazão de gás, o volume da câmara de combustão e o confinamento do queimador, onde a vazão se mostrou o parâmetro mais ativo no experimento. O aparato experimental consiste em uma câmara de combustão, semelhante àquelas utilizadas em equipamentos que empregam tecnologia de tubos de calor e termossifões. Uma estimativa da qualidade da queima de gás é feita, de maneira a associar o processo de combustão com as distribuições térmicas observadas, tendo esta sido considerada boa por emitir baixos teores de monóxido de carbono. Com os resultados deste estudo, é possível inferir a performance térmica de um queimador de pequeno porte (queimador doméstico), além de sua adaptabilidade ao equipamento a que se destina. Através da investigação de parâmetros importantes relacionados à performance de câmaras de combustão, melhores projetos podem ser feitos de maneira a aprimorar o aproveitamento da energia liberada na queima de gás.
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[en] MODELING OF THE USE OF NANOFLUIDS IN INTERNAL COMBUSTION ENGINES COOLING SYSTEMS / [pt] MODELAGEM DO USO DE NANOFLUIDOS NO SISTEMA DE ARREFECIMENTO DE MOTORES A COMBUSTÃO INTERNAEDWIN RONALD VALDERRAMA CAMPOS 31 May 2010 (has links)
[pt] Estudou-se a aplicação de nanofluidos no sistema de arrefecimento de motores a
combustão interna. Nanofluidos são suspensões de partículas de diâmetro menor que
100 nm em fluidos convencionais de troca de calor, tais como água, óleo, etileno glicol,
entre outros. Devido às suas características favoráveis de transferência de calor, em
função da suspensão de partículas, metálicas ou não metálicas, com elevada
condutividade térmica, nanofluidos têm sido considerados para atuar como fluidos
térmicos em diferentes aplicações. Desenvolveram-se modelos matemáticos para
operação em regime permanente, na avaliação do efeito das características térmicas e
hidráulicas do escoamento do nanofluido nos componentes do sistema de arrefecimento;
e em regime transiente, na avaliação do processo de aquecimento do motor. Fez-se uso
do pacote EES para a simulação e consideraram-se os seguintes componentes do
sistema de arrefecimento automotivo: radiador, camisas do bloco de cilindros,
termostato e bomba do líquido de arrefecimento. Foram empregados o método dos
parâmetros concentrados e o método (épsilon)-NTU para a modelagem global do sistema
monofásico. Diferentes tipos de nanofluidos, com variações na concentração
volumétrica de nanopartículas, foram considerados na avaliação desta alternativa em
fluidos térmicos visando aplicações automotivas. / [en] The application of nanofluids in cooling systems of internal combustion engines
was studied. Nanofluids consist of nanoparticles (with dimension below 100 (u)m)
suspended in traditional heat transfer fluids, such as water or ethylene glycol. Given
their favourable heat transfer characteristics, because of the suspension of high thermal
conductivity particles, metallic or non-metallic, nanofluids have been considered as
potential substitutes for conventional heat transfer fluids. Mathematical models were
developed for steady-state operation, for the evaluation of thermal and hydraulic
behavior of the cooling system, and for transient regime, for the assessment of the
engine start-up process. The EES software was employed for the simulation. The
following components of the cooling system were considered: radiator, engine cooling
jackets, thermostat and coolant pump. Lumped parameter analysis and the effectiveness-
NTU method were used for the single-phase system simulation. Different types of
nanofluids, with variation on the volume fraction, were considered in this study.
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Reciclagem de embalagens de poliestireno expansível pós-consumo com adição de retardantes de chama in situPrado, Ana Carolina January 2013 (has links)
Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:13:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1
323971.pdf: 1254342 bytes, checksum: 3cc8c5b41b7bdb7cfb075e1e4b5592bc (MD5)
Previous issue date: 2013 / Embalagens de poliestireno expansível (EPS) são amplamente empregadas para o armazenamento de alimentos e em diversos ramos da indústria. Devido esta elevada aplicabilidade cresce a quantidade de resíduos sólidos formado deste material. A facilidade de descarte tem motivado pesquisadores e à indústria a investirem em outras formas de destinação das embalagens que não sejam prejudiciais ao meio ambiente. Este trabalho tem como um dos objetivos a reciclagem de poliestireno expansível na reação in situ. EPS pós-consumo foi inserido à reação de polimerização, onde foi possível reciclar 20% do mesmo em relação à quantidade de monômero. Apesar de seus aspectos bastante versáteis, como capacidade de isolamento térmico, baixa massa específica, entre outras propriedades, o EPS apresenta um grave inconveniente que é a elevada flamabilidade. Diante disso, a incorporação de um agente retardante à chama ou que confira propriedades de retardância à chama ao EPS apresenta grande interesse. Entretanto, a maioria dos aditivos que conferem retardância à chama possui restrições de uso por conterem compostos halogenados, os quais podem apresentar riscos ambientas e contaminação nos alimentos acondicionados nas embalagens, caso ocorra migração para o produto embalado. Neste trabalho foi sintetizado poliestireno expansível na presença de Trifenil Fosfato (TFF) contendo enxofre elementar como coadjuvante ao mesmo tempo em que foram empregadas embalagens pós-consumo como carga no meio reacional (reciclagem química). A composição TFF/enxofre elementar confere propriedades intumescentes ao EPS e auto extinguibilidade à chama. Os ensaios e caracterizações microbiológicas, migração e caracterizações físico-químicas permitiram concluir que é possível empregar o conjunto TFF/enxofre elementar como aditivo retardante à chama in situ sem prejuízos ao produto final (EPS) ou ao produto embalado. Os resultados de ensaios microbiológicos possibilitaram concluir que não ocorre migração dos microrganismos da embalagem pós-consumo para a embalagem reciclada. Os ensaios de retardância à chama, de acordo com a ABNT 11948, permitiram concluir que tais aditivos diminuem a velocidade de queima do EPS <br> / Packaging expandable polystyrene (EPS) are widely used for food storage and in various branches of industry. Because of this high applicability grows the amount of solid waste composed of this material. The ease of disposal has motivated researchers and industry to invest in other forms of disposal of packaging that is not harmful to the environment. This work is one of the goals of recycling expandable polystyrene in the reaction in situ. EPS was inserted after consumption of the polymerization reaction, where it was possible to recycle the same 20% relative to the amount of monomer. Although quite versatile aspects, such as thermal insulation capacity, low density, among other properties, EPS has a serious drawback is that the high flammability. Thus, the incorporation of a flame retardant agent or check the properties flame retardancy EPS presents great interest. However, most of the additives that impart flame retardancy have restrictions of use to contain halogenated compounds, which may present risks contamination in food and ambient as packed in packages, in case of migration to the packaged product. This work was synthesized in the presence of expandable polystyrene Triphenyl Phosphate (TFF) containing elemental sulfur at the same time as an adjuvant were used as post-consumer packaging such as load in the reaction medium (chemical recycling ) . The composition TFF/elemental sulfur gives intumescent properties to EPS and self extinction flame. The tests and microbiological characterizations, migration and physicochemical characterizations showed that it is possible to employ the set TFF / elemental sulfur as an additive flame retardant in situ without prejudice to the final product (EPS) or packaged product. The results of the microbiological testing are not possible to conclude that migration of the microorganisms of the packaging post-consumer recycled for packaging. Tests for flame retardancy according to ABNT 11948, showed that these additives decrease the burn rate of the EPS.
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Combustão iniciada por microondas em sistema fechado para a decomposição de amostras biológicasMesko, Márcia Foster 24 May 2004 (has links)
A procedure for sample decomposition was proposed in this study based on sample combustion assisted by microwave radiation. Combustion is started by microwave radiation in the presence of oxygen under pressure using ammonium nitrate as an aid for ignition. The system was adapted to commercial sample preparation quartz vessels. Three models of quartz holders were evaluated, and the chosen one was suspended at the top of the vessel, being used simultaneously as a sample holder and to protect the polytetrafluorethylene cap of the vessel from the flame generated in the combustion process. Sample was pressed into a pellet and placed on a disc paper in the holder and a solution of ammonium nitrate was added in order to start the combustion. Nitric acid or water was placed inside the vessel and it was used for analytes absorption. The system was closed and placed inside a commercial microwave oven. About 3 s of microwave irradiation were necessary to start the combustion. The microwave irradiation time of the procedure was 30 s and the combustion process took about 10 s. The system was used to digestion of bovine liver and milk powder samples and furter determination of copper and zinc. Bovine liver, milk powder, non-fat milk powder and oyster tissue certified reference materials were used to evaluate the accuracy of the procedure. Good agreement for zinc was obtained from bovine liver certified reference material when microwave combustion (95 to 104%) and microwave combustion followed by reflux, were used to sample decomposition, even if water was used for absorption of analyte. For copper, the values were between 93 and 96% for microwave combustion (not followed by reflux) in samples of bovine liver and oyster tissue, when HNO3 2 mol L-1, or concentrated, was used for analyte absorption. However, for combustion followed by reflux, the agreement was 96 to 100%. Good agreement for zinc was obtained (100%) for milk powder and non-fat milk powder, when only microwave combustion was used and HNO3 concentrate was used for analyte absorption. Results from the proposed procedure were also compared to those from conventionally used procedures for biological samples decomposition, such as wet digestion in open vessels and microwave-assisted closed vessels digestion. The advantages of this procedure include the complete sample decomposition in less time than other procedures and acid consumption (acid was used as absorption solution) always lower than 2%. Another advantage is the low residual carbon content, less of 1.3% without reflux and less than 0.4% with the reflux step. / Neste trabalho foi desenvolvido um sistema para decomposição de amostras em sistema fechado através da combustão iniciada por microondas. Este sistema foi adaptado em frascos comerciais, de quartzo, empregados rotineiramente para o preparo de amostras. Foram avaliados três modelos de suporte de quartzo para a amostra, sendo que o escolhido ficava suspenso na parte superior do frasco de decomposição. Este suporte serve, também, como protetor da tampa do frasco da chama gerada durante o processo de combustão. A amostra foi prensada na forma de pellet e colocada sobre um disco de papel na base do suporte, ao qual foi adicionada uma solução de nitrato de amônio, utilizada como iniciador do processo de combustão. Foi adicionada ao frasco uma solução para a absorção dos analitos. O sistema foi, então, fechado, pressurizado e colocado no interior de um forno de microondas comercial. Uma vez iniciada a irradiação com microondas, o tempo necessário para o início da combustão foi cerca de 3 s. O tempo de irradiação com microondas foi de 30 s e o tempo de combustão para 100 mg da amostra, durava aproximadamente 10 s. O sistema foi aplicado para a determinação de Cu e Zn em amostras de fígado bovino e leite em pó. Foram empregados materiais de referência certificados de fígado bovino, tecido de ostra e leite em pó para avaliar a eficiência do sistema. A concordância entre os resultados encontrados para Zn com o referido para as amostras certificadas de fígado bovino ficou entre 95% e 104%, quando empregada apenas a combustão ou a combustão mais refluxo, inclusive quando água foi utilizada para absorver os analitos. Para Cu, somente com a combustão, as concordâncias com os valores certificados para as amostras de fígado bovino e tecido de ostra ficaram entre 93 e 96%, quando HNO3 2 mol L-1 e HNO3 concentrado foram utilizados para absorver os analitos. Entretanto, com a etapa de refluxo, as concordâncias ficaram entre 96 e 100%. Nas amostras de leite em pó, integral e desnatado, quando foi feita somente a combustão, concordâncias próximas de 100% foram encontradas para Zn, quando HNO3 concentrado foi utilizado como absorvedor dos analitos. O procedimento proposto também foi comparado com procedimentos convencionamente utilizados para decomposição de amostras biológicas como decomposição por via úmida em sitema aberto e decomposição em sistema fechado assistida por microondas. Pode-se destacar, como vantagens deste procedimento, a completa decomposição da amostra em um tempo inferior ao necessário para os demais procedimentos. O teor de carbono residual foi inferior a 1,3% após a combustão das amostras e inferior a 0,4% quando foi feita a etapa de refluxo, bem como o consumo de ácido (utilizado como solução absorvedora) que foi sempre menor que 2%.
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[en] ANALYSIS OF EMISSIONS AND THE PERFORMANCE OF A SINGLE CYLINDER ENGINE CFR TYPE USING HYDRATED ETHANOL AS FUEL / [pt] ANÁLISE DAS EMISSÕES E DO DESEMPENHO DE UM MOTOR MONOCILINDRO TIPO CFR UTILIZANDO ETANOL HIDRATADO COMO COMBUSTÍVELPATRICIO JUNQUEIRA 13 March 2018 (has links)
[pt] A perspectiva a curto prazo de uma legislação nacional limitando o nível máximo de emissões de poluentes em motores de combustão interna tem despertado interesse em pesquisas visando o controle das emissões sem prejuízo ao desempenho do motor. No presente trabalho foram pesquisadas as influências de
parâmetros tais como avanço da ignição razão ar-combustível, preparação da mistura e taxa de compressão no desempenho e nas emissões em um motor tipo CFR utilizando etanol hidratado. Foi utilizado um condensador na linha de amostragem com a finalidade de quantificar separadamente os hidrocarbonetos e o álcool não queimado que são medidos em conjunto nos detetores convencionais. Foram realizados também estudos preliminares para a otimização das condições de saída dos gases para a utilização de catalisadores no controle das emissões. / [en] The perspective of changing shortly the national policy on emissions from internal combustion engines has lead to research aiming to control emissions without decreasing engine performance. In this research, the influence of several parameters on engine performance was analysed: firing angle, airfuel ratio, mixture preparation and compression ratio 5. A one cylinder CFR engine was used burning hidrated ethanol as fuel. Hydrocarbons and unburned alcohol were :measured separately by introducing into the sampling line a water condenser, and using conventional measuring instruments. Several measurements were carried out to optimize the exaust condition of gases (basically temperature) and using a catalyst to reduce emissions. Finally the measured emissions are shown as a function of several pamaters.
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