Albuquerque Neto, CyroSander, Luís Henrique Cyrillo2022-12-082022-12-082022SANDER, Luís Henrique Cyrillo; ALBUQUERQUE NETO, Cyro. <b> Simulação transiente de um expansor scroll utilizando modelo termodinâmico e linguagem de programação. </b> 2022. 127 p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica) - Centro Universitário FEI, São Bernardo do Campo, 2022. Disponível em: https://doi.org/10.31414/EM.2022.D.131555.https://repositorio.fei.edu.br/handle/FEI/4658Expansores dotiposcrollsãoindicadosparaciclosdebaixapotência,geralmentede até 10kW.Nessafaixadepotencia,ousodoexpansorscrolléinteressanteparageraçãode energiadescentralizada,principalmenteemduasaplicações:utilizandooCicloOrgânicode Rankine (ORC)paraaproveitarasfontesdeenergiaalternativas,debaixatemperatura,eno Armazenamento deEnergiaporArComprimido(CAES),utilizadoparaamenizaroproblema de intermitêncianageraçãodeenergiacomfontesolareeólica.Ambasalternativassãosolu- ções estudadasparadiminuiroimpactoambientalcausadopelageraçãodeenergiacomcom- bustíveisfósseis.Conseguirpreverofuncionamentodoexpansornessesciclosédegrande importância, paragarantiromáximoaproveitamentodaenergiadisponível.Nestetrabalho,um modelo termodinâmicodeterminísticoémelhoradoeutilizadoparasimularousodeumprotó- tipo deexpansorscrollemaplicaçõescomarcomprimidoefluidosorgânicos,considerandoos efeitos dasdiferentesirreversibilidadescausadaspelasubesobreexpansão,atrito,vazamentos internos, transferênciadecalorebloqueioparcialdobocaldeadmissão.Estemodelofoivali- dado comosresultadosexperimentaisdisponíveisnaliteraturarevisada,sendocapazdegerar resultados realistasecomumcustocomputacionalmuitomenorquandocomparadocomas simulações CFD.Omodelovalidadomostrou-seútilquandoaplicadonafasedeprojeto,para otimizar oparâmetrosvisandoomáximodesempenhodoexpansor,comotambémparagerar resultados maisrealistasemestudosdeciclosScroll expandersaresuitableforlowpowercycles,generallyupto10kW.Inthisrange, the scrollexpanderismainlyusedfordecentralizedenergygeneration,intwoapplications:us- ing theOrganicRankineCycle(ORC)togenerateenergybyalternativelow-temperatureenergy sources andusingtheCompressedAirEnergyStorage(CAES),tomitigatetheproblemofgen- erated intermittenceofenergywithsolarandwindsource.Bothalternativesareenvironmental solutions tolessentheimpactscausedbygeneratingenergywithfossilfuel.Beingabletopre- dict theperformanceofthescrollexpanderinthecyclesisimportanttoachievethemaximum use ofavailableenergy.Inthiswork,adeterministicmodelisadaptedandusedtosimulatea scroll expanderdeviceinapplicationswithcompressedairandorganicfluids,consideringthe effectsofdifferentirreversibilitiescausedbyunderandoverexpansion,friction,internalleak- age, heattransferandpartialblockageoftheinletnozzle.Thismodelwasvalidatedwiththe experimentalresultsavailableinthereviewedliterature,generatingresultswithalowercompu- tational costthanCFDsimulation.Thevalidatedmodelprovedtobeusefulwhenappliedinthe design stage,tooptimizetheparametersaimingatthemaximumperformanceoftheexpander, as alsotogeneratemorerealisticresultsincyclestudiespt-BRExpansor ScrollModelo termodinâmicoModelo expansorEficiência isentrópicaDissertaçãohttps://doi.org/10.31414/EM.2022.D.131555