Teses e Dissertações

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Navegando Teses e Dissertações por Orientador "Ferreira, Mauricio Silva"

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    Dissertação
    Efeito da geometria da câmara de combustão sobre a eficiência volumétrica e a homogeneização da mistura ar-combustível em um motor ciclo otto monocilíndrico
    (2010) Belli, Milton Monteverde
    Neste trabalho é avaliado o impacto da alteração na geometria da câmara de combustão/cabeçote de um motor de combustão interna comercial, ciclo Otto, monocilíndrico, sobre o escoamento do ar no interior do cilindro, buscando uma melhor eficiência volumétrica e homogeneização da mistura. As características do escoamento durante a admissão são determinadas através da Dinâmica dos Fluidos Computacional (CFD) usando o apcote comercial "Ansys - CFX". Consideram-se condições de regime permanente, sem combustão e com escoamento de ar promovido por uma diferença de pressão imposta. Parâmetros associados com uma melhor mistura ar- combustível, e consequentemente maior eficiência de combustão, como índice de "swirl" e "tumble" são calculados. Além disso, são propostos novos índices para avaliação da mistura ar-combustível, são eles a vorticidade e a energia cinética turbulenta. Para avaliação do modelo utilizado, são realizadas medições em bancada de fluxo com o motor com a geometria original. Os valores de coeficiente de descarga da válvula de admissão obtidos nas simulações são comparados com os resultados experimentais, revelando boa concordância entre ambos.
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    Dissertação
    Uso da cavitação hidrodinâmica como uma alternativa para a produção de biodiesel
    (2009) Santos, S. L. dos
    O biodiesel é quimicamente constituído por ésteres alquílicos de ácidos graxos. O álcool utilizado em sua produção pode ser metanol ou etanol. O biodiesel é produzido por metanólise ou etanólise de triglicérides naturais, tais como gorduras animais e óleos vegetais. Sabe-se que é uma alternativa ao petrodiesel convencional, devido à sua capacidade de renovação e melhor desempenho de combustão, além de reduzir as emissões de monóxido de carbono (CO), hidrocarbonetos (HC) e materias particulado (MP). A produção de biodiesel consiste na transsesterificação é afetado pelo tipo de álcool, razão molar entre álcool e óleo, quantidade e tipo de catalisador, temperatura e pureza dos reagentes. A transesterificação de trigilicerídeos com metanol ou etanol é uma reação heterogênea e a mistura dos reagentes é de crucial importância. Portanto, um dos parâmetros mais importantes que afetam a reação é a eficiência da mistura. O método usual utiliza um misturador mecânico, no entanto, experimentos foram feitos utilizando cavitação, que pode ser gerada por energia ultra-sônica ou hidrodinâmica que pode ser induzida pelo uso de homogeneizadores de alta pressão ou bombas centrífugas destinadas à melhoria da eficiência da mistura. A cavitação ultra-sônica ou acústica tem sido utilizada para reações químicas severas, ou seja, que requerem uma alta intensidade de mistrua. Neste estudo, foi observado que o método assistido por cavitação hidrodinâmica promove o aumento da produção de biodiesel, em comparação com o método tradicional que utiliza agitação mecânica. A geração de cavitação hidrodinãmica foi feita por uma restrição causada por uma placa de orifício colocada na tubulação de sucção da bomba e a construção do reator foi baseada em normas de testes de bombas, diferente de obras recentes que basearam a construção dos mesmos em homogeneizadores de alta pressão. Também foi observado que a operação do equipamento utilizado é simples e com baixo custo de manutenção, concluindo que o processo de transferência da escala de laboratório para a produção industrial (scale-up) é relativamente simples.