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https://repositorio.uema.br/jspui/handle/123456789/3536
Título: | Análise Exergética de um Motor a Combustão |
Título(s) alternativo(s): | Exergy Analysis of a Combustion Engine |
Autor(es): | Sá Filho, Alan Rubens Silva |
Orientador: | Oliveira, Fernando Lima de |
Membro da Banca: | Silva, Reginaldo Nunes da |
Membro da Banca: | Figueiredo, Alisson Augusto Azevedo |
Data do documento: | 2021-12-16 |
Editor: | Universidade Estadual do Maranhão |
Resumo: | Ainda hoje o nível de compreensão à cerca dos fenômenos físicos e a precisa identificação dos processos que se procedem dentro de um motor a combustão interna encontram-se bastante defasados em detrimento dos conhecimentos práticos. Logo propõe-se neste trabalho a construção de um modelo teórico capaz de simular um motor de ignição por faísca movido a gasolina, abrangendo a duração finita da combustão, a transmissão de calor dos gases para as paredes do cilindro e variação dos parâmetros dos processos de admissão e exaustão. A modelagem foi realizada através de uma simulação numérica baseada no método Euler, incrementado um modelo termodinâmico segundo a carga teórica desenvolvida. Foram consideradas a modelagem geométrica do motor, o efeito da lei da liberação de energia e o efeito da transferência de calor. A função da liberação de energia além de sua aplicação usual, foi utilizada para simular o efeito da abertura e fechamento das válvulas de admissão e escape. A parametrização do modelo deu-se a partir dos dados de um motor de competição, Baja SAE que é um desafio lançado para estudantes de engenharia no qual deve-se desenvolver um veículo protótipo com capacidade off-road. O regulamento das competições Baja SAE, estabelece um motor universal, nesse sentido, as conclusões obtidas nesse projeto tendem a obter um resultado prático em um cenário onde a eliminação de perdas, tal qual a compreensão do processo, pode representar uma vantagem significativa em relação aos demais competidores. Os resultados obtidos foram comparados com a literatura, mostrando que a combustão é a principal causa de irreversibilidades. Além disso, o adiantamento do ângulo de início da combustão pode ser um método utilizado para melhorar o desempenho do motor |
Resumo: | Even today, the knowledge about physical phenomena and the accurately identification of the processes that happens in an internal combustion engine are quite outdated, to the detriment of practical knowledge. Therefore, this work proposes the construction of a theoretical model capable of simulating a gasoline-powered spark ignition engine, considering the finite duration of combustion, the heat transmission of the gases to the cylinder walls and variation of the parameters of the combustion processes. admission and exhaustion. The modeling was carried out through a numerical simulation based on the Euler method, incrementing a thermodynamic model according to the developed theoretical load. The geometric modeling of the engine, the effect of the energy release law and the heat transfer effect were considered. The heat release function, in addition to its usual application, was used to simulate the effect of opening and closing the intake and exhaust valves. The parameterization of the model was based on data from a competition engine, Baja SAE, which is a challenge for engineering students where a prototype vehicle with off-road capability must be developed. Baja SAE competition regulation, establishes an universal engine, in this sense, the conclusions obtained in this project tend to obtain a practical result in a enviroment where the elimination of losses, such as the understanding of the process, should means an advantage over to the other competitors. Each result was compared with other studies carried out on the subject, pointing to combustion as the main source of irreversibilities and the advancement of the combustion start angle as a way to improve the performance of the engine in question |
Palavras-chave: | Motor a combustão Energia Exergia Eficiência Simulação numérica Combustion engine Exergy Numerical simulation Energy Efficiency |
Aparece nas coleções: | Curso de Bacharelado em Engenharia Mecânica - CCT UEMA - Monografias |
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MONOGRAFIA - ALAN RUBENS SILVA SÁ FILHO - ENGENHARIA MECÂNICA - CCT UEMA 2021 (2).pdf | PDF A | 1.65 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
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